סימולציית בגרות 3 — שאלון 35571, 5 יח״ל. המבנה של תשפ״ז: ארבעה פרקים, 8 שאלות, 3 שעות ו-45 דקות. עליכם לענות על 5 שאלות: לפחות שאלה אחת מהפרק הראשון או מהפרק השני, ולפחות שאלה אחת מכל אחד מהפרקים השלישי והרביעי. לכל שאלה 20 נקודות. פרק ראשון — שאלות קצרות: שאלה 1, ובה ארבעה סעיפים; מי שבוחר בה עונה על 2 סעיפים מתוך 4. פרק שני — אינדוקציה, סדרות והסתברות: שאלות 2 ו-3. פרק שלישי — גאומטריה וטריגונומטריה במישור: שאלות 4 ו-5. פרק רביעי — חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי: שאלות 6, 7 ו-8. מותר להשתמש בנוסחאון ל-5 יח״ל ובמחשבון שאינו גרפי. שאלה 1: אינדוקציה על מכפלה, הגרפים של , ו-, טרפז ויחסי שטחים, שבר מחזורי. שאלה 2: סדרות הנדסיות הבנויות מסדרה נתונה. שאלה 3: התפלגות בינומית ומותנית. שאלה 4: קוטר וגובה ליתר. שאלה 5: מרובע חסום ונוסחאות סכום. שאלה 6: פונקציה רציונלית ופונקציה קדומה. שאלה 7: פונקציה טריגונומטרית עם פרמטר. שאלה 8: בעיית קיצון עם משיק לפרבולה.
כאן כתובות כל שמונה השאלות, כדי שתוכלו להתאמן בכולן; בבחינה עצמה בוחרים חמש. כל סעיף מזכיר את מה שנמצא לפניו, כך שאפשר להמשיך גם אם נתקעתם. לפני שמתחילים לכתוב, הקדישו חמש דקות לבחירה: עברו על כל השאלות וסמנו את חמש השאלות שאתם בטוחים בהן. בבעיית קיצון בדקו שהנקודה שמצאתם היא באמת מינימום או מקסימום; במשוואה טריגונומטרית בדקו כל פתרון מול הגאומטריה — זווית שמתקבלת מהחישוב אינה תמיד אפשרית בשרטוט.
תרגילים
שאלה 1 — שאלות קצרות (סעיף א: אינדוקציה)
תרגיל 1
נתונה הטענה: לכל טבעי. סעיף א (1). בשלב המעבר מניחים שהטענה נכונה עבור , וכופלים את שני האגפים בגורם הבא. למה שווה ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד
הפתרון:
הפרש ריבועים:
מצמצמים ו-
זו הטענה עבור
הנכונה: . המלכודת: — לצמצם את ולשכוח שבמכנה נשאר מהגורם החדש.
תרגיל 2
נתונה הטענה: לכל טבעי. סעיף א (2). עבור איזה המכפלה שווה ל-?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 25
הפתרון:
לפי הטענה
: המכפלה מסתיימת בגורם . המלכודת: לחשוב שמספר הגורמים הוא — המכפלה מתחילה ב-, ולכן יש בה גורמים.
שאלה 1 — שאלות קצרות (סעיף ב: הגרפים של f, f′, f″)
תרגיל 3
בשרטוט שלושה גרפים, I, II ו-III: של פונקציה , של הנגזרת ושל הנגזרת השנייה (לא בהכרח בסדר הזה). הגרף I עובר דרך הנקודות ו- המסומנות. סעיף ב (1). איזו התאמה נכונה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד I — , II — , III —
הפתרון:
לגרף III קיצונים ב-, ושם גרף I חותך את ציר ה-: I היא הנגזרת של III
לגרף I מינימום ב-, ושם הישר II חותך את הציר: II היא הנגזרת של I
הנכונה: I — , II — , III — . הכלל: בכל נקודת קיצון של גרף, הגרף של הנגזרת שלו חותך את ציר ה-. המלכודת: לקבוע לפי «צורה» — ישר נראה «פשוט», אבל הוא כאן הנגזרת השנייה.
תרגיל 4
בשרטוט שלושה גרפים, I, II ו-III: של פונקציה , של הנגזרת ושל הנגזרת השנייה (לא בהכרח בסדר הזה). הגרף I עובר דרך הנקודות ו- המסומנות. נמצא: I הוא הגרף של , ו-II הוא הגרף של . סעיף ב (2). חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
המשפט היסודי: היא פונקציה קדומה של
קוראים מגרף I את הנקודות המסומנות
התוצאה . המלכודת: לקרוא את הערכים מגרף III, של — הקדומה של היא , ולכן קוראים מגרף I.
שאלה 1 — שאלות קצרות (סעיף ג: גאומטריה)
תרגיל 5
בטרפז הבסיסים הם ו- (). האלכסונים נחתכים בנקודה . סעיף ג (1). חשבו את היחס .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
זוויות מתחלפות בין ישרים מקבילים, וזוויות קודקודיות
משפט דמיון ז.ז
יחס השטחים של משולשים דומים שווה לריבוע יחס הדמיון
היחס . המלכודת: לענות — יחס הדמיון בלי ריבוע.
תרגיל 6
בטרפז הבסיסים הם ו- (). האלכסונים נחתכים בנקודה . נמצא ביחס . נתון . סעיף ג (2). חשבו את שטח הטרפז.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 45
הפתרון:
ריבוע יחס הדמיון
למשולשים ו- אותו גובה מ- לאלכסון
אותו נימוק עם
סכום ארבעת המשולשים
שטח הטרפז . המלכודת: להניח שלארבעת המשולשים יחס בלבד ולשכוח את ו- — שני המשולשים הצדדיים שווים זה לזה, וכל אחד מהם .
שאלה 1 — שאלות קצרות (סעיף ד: טור הנדסי)
תרגיל 7
המספר הוא שבר עשרוני מחזורי: הספרות חוזרות בלי סוף. סעיף ד (1). כתבו אותו כשבר פשוט בעזרת סכום של סדרה הנדסית אינסופית.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג
הפתרון:
החלק המחזורי הוא סדרה הנדסית
,
הנכונה: . המלכודת: — «הכלל» של מתאים רק כשכל הספרות חוזרות; כאן שאחרי הנקודה אינה חלק מהמחזור.
תרגיל 8
נתון . סעיף ד (2). סכום הסדרה ההנדסית האינסופית הוא . מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.8
הפתרון:
סכום סדרה הנדסית אינסופית: ,
. המלכודת: לכתוב — הסדרה מתחילה ב-, לא ב-.
שאלה 2 — סדרות הנדסיות הבנויות מסדרה נתונה
תרגיל 9
נתונה סדרה הנדסית אינסופית מתכנסת שבה , וסכום כל איבריה . א. מצאו את המנה .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.6
הפתרון:
סכום סדרה הנדסית אינסופית
בדיקה: הסדרה מתכנסת
. המלכודת: לכתוב ולקבל .
תרגיל 10
נתונה סדרה הנדסית אינסופית מתכנסת שבה , וסכום כל איבריה . נמצא . מגדירים . ב. הראו ש- סדרה הנדסית מתכנסת, וחשבו את סכום כל איבריה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 6.25
הפתרון:
מנה קבועה — סדרה הנדסית, ו-
הסכום . המלכודת: להעלות בריבוע את הסכום, — סכום הריבועים אינו ריבוע הסכום.
תרגיל 11
נתונה סדרה הנדסית אינסופית מתכנסת שבה , וסכום כל איבריה . נמצא . מגדירים , ו- פרמטר. ג. לאילו ערכים של הסדרה מתכנסת (כלומר יש לה סכום סופי)?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג ,
הפתרון:
המנה של
תנאי ההתכנסות של טור הנדסי
הנכונה: , . המלכודת: — לשכוח את הערך המוחלט; עבור המנה , והסדרה מתבדרת.
תרגיל 12
נתונה סדרה הנדסית אינסופית מתכנסת שבה , וסכום כל איבריה . נמצא , ו-. ד. עבור חשבו את סכום כל איברי .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 30
הפתרון:
שימו לב: עם
הסכום . המלכודת: לקחת ולקבל — באיבר הראשון כבר יש גורם .
שאלה 3 — התפלגות בינומית ומותנית
תרגיל 13
בחידון, כל תלמיד עונה על שאלות של «נכון או לא נכון». ההסתברות שתלמידה מסוימת תענה נכון על שאלה היא , כאשר , והתשובות בלתי תלויות זו בזו. ההסתברות שבשתי שאלות היא תטעה בדיוק באחת היא . א. מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.7
הפתרון:
שני סדרים: נכון-שגוי או שגוי-נכון
לפי הנתון
. המלכודת: לכתוב בלי הגורם — אין לזה פתרון ממשי, כי המקסימום של הוא .
תרגיל 14
בחידון, כל תלמיד עונה על שאלות של «נכון או לא נכון». ההסתברות שתלמידה מסוימת תענה נכון על שאלה היא , כאשר , והתשובות בלתי תלויות זו בזו. נמצא . בחידון 6 שאלות. ב. מה ההסתברות שהתלמידה תענה נכון על 5 שאלות לפחות? (עגלו לשלוש ספרות אחרי הנקודה)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.42
הפתרון:
נוסחת ברנולי
מאורעות זרים: מחברים
ההסתברות . המלכודת: לחשב רק — «לפחות 5» כולל גם את 6.
תרגיל 15
בחידון, כל תלמיד עונה על שאלות של «נכון או לא נכון». ההסתברות שתלמידה מסוימת תענה נכון על שאלה היא , כאשר , והתשובות בלתי תלויות זו בזו. נמצא ; בחידון של 6 שאלות, ההסתברות לענות נכון על 5 לפחות היא בערך . ג. ידוע שהתלמידה ענתה נכון על 5 שאלות לפחות. מה ההסתברות שענתה נכון על כל השאלות? (עגלו לשלוש ספרות אחרי הנקודה)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.28
הפתרון:
המאורע «6» מוכל ב-«לפחות 5»: החיתוך הוא
ההסתברות . המלכודת: לענות — זו ההסתברות בלי התנאי. המידע שקיבלנו מקטין את מרחב המדגם.
תרגיל 16
בחידון, כל תלמיד עונה על שאלות של «נכון או לא נכון». ההסתברות שתלמידה מסוימת תענה נכון על שאלה היא , כאשר , והתשובות בלתי תלויות זו בזו. נמצא . בחידון 6 שאלות. ד. ידוע שהתלמידה ענתה נכון על 4 שאלות בדיוק. מה ההסתברות ששתי השאלות הראשונות הן בין אלה שענתה עליהן נכון?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.4
הפתרון:
התנאי
שתי הראשונות נכונות, ועוד 2 נכונות מבין 4 האחרות
מצטמצם
ההסתברות — והיא לא תלויה ב-: בהינתן 4 תשובות נכונות, כל בחירה של 4 מקומות שווה בסיכוייה. המלכודת: לענות ולהתעלם מהתנאי.
שאלה 4 — קוטר וגובה ליתר
תרגיל 17
קוטר במעגל שמרכזו , והנקודה על המעגל. מאונך לקוטר ( על ). אמצע המיתר . א. הוכיחו: .
להציג את התשובה והפתרון
- — זווית היקפית הנשענת על קוטר היא זווית ישרה
- — נתון:
- — זווית משותפת לשני המשולשים
- — משפט דמיון ז.ז
הפתרון:
זווית היקפית על קוטר, ונתון
משותפת
ז.ז
ההתאמה: , , . המלכודת: להתאים ל- — הזוויות הישרות הן ב- במשולש הגדול וב- בקטן, ולכן .
תרגיל 18
קוטר במעגל שמרכזו , והנקודה על המעגל. מאונך לקוטר ( על ). אמצע המיתר . הוכח: . נתון ו-. ב. חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 6
הפתרון:
יחס צלעות מתאימות
. המלכודת: לכפול — זה נותן את , לא את .
תרגיל 19
קוטר במעגל שמרכזו , והנקודה על המעגל. מאונך לקוטר ( על ). אמצע המיתר . נתון ו-, ונמצא . ג. מהו אורך ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א
הפתרון:
משפט פיתגורס במשולש
בדיקה: הגובה ליתר
הנכונה: . המלכודת: — זה , ולא הגובה.
תרגיל 20
קוטר במעגל שמרכזו , והנקודה על המעגל. מאונך לקוטר ( על ). אמצע המיתר . נתון , ; נמצא ו-. ד. הוכיחו או הפריכו: .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
קטע אמצעים במשולש : אמצע ו- אמצע
משפט פיתגורס:
נכון: שניהם . המלכודת: לחשוב ש- רדיוס כי המרכז — אינה על המעגל, היא אמצע מיתר.
שאלה 5 — מרובע חסום ונוסחאות סכום
תרגיל 21
המרובע חסום במעגל שמרכזו ורדיוסו . האלכסון הוא קוטר, והנקודות ו- משני צדדיו. נתון ו-. א. הביעו את האלכסון באמצעות ו-.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג
הפתרון:
חיבור זוויות
משפט הסינוסים במשולש , החסום באותו מעגל
הנכונה: . המלכודת: — היחס בין צלע לסינוס הזווית שמולה הוא הקוטר, .
תרגיל 22
המרובע חסום במעגל שמרכזו ורדיוסו . האלכסון הוא קוטר, והנקודות ו- משני צדדיו. נתון ו-. ב. מהו שטח המרובע ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד
הפתרון:
זווית היקפית הנשענת על קוטר
במשולש ישר-זווית: ,
אותו חישוב עם
סכום סינוסים:
הנכונה: . המלכודת: — לשכוח שהזווית הכפולה נכנסת לשטח: .
תרגיל 23
המרובע חסום במעגל שמרכזו ורדיוסו . האלכסון הוא קוטר, והנקודות ו- משני צדדיו. נתון ו-. נמצא . נתון . ג. מצאו את (במעלות).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 15
הפתרון:
שתי זוויות בין ל-
נפסל: זווית היקפית הנשענת על חלק מחצי מעגל קטנה מ-; הייתה מתלכדת עם
. המלכודת: להשאיר גם — אז , וזה אפשרי רק אם .
תרגיל 24
המרובע חסום במעגל שמרכזו ורדיוסו . האלכסון הוא קוטר, והנקודות ו- משני צדדיו. נתון ו-. נמצא , ושטח המרובע . נתון ששטח המרובע . ד. מצאו את (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 5.13
הפתרון:
מציבים
. המלכודת: להציב במקום — בנוסחה מופיע .
שאלה 6 — פונקציה רציונלית ופונקציה קדומה
תרגיל 25
נתונה הפונקציה , ו- פרמטר. נתון . א. מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 8
הפתרון:
מציבים
. המלכודת: לשכוח את הריבוע שבמכנה ולקבל .
תרגיל 26
נתונה הפונקציה , ו- פרמטר. נתון . נמצא , ו-. ב. מצאו את נקודת המקסימום של (עגלו את שני השיעורים לשתי ספרות אחרי הנקודה).
( ____ , ____ )
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ( 0.58 , 2.6 )
הפתרון:
המכנה חיובי תמיד
מקסימום ב-
המקסימום . המלכודת: לקחת את — שם שלילית, וזו נקודת המינימום.
תרגיל 27
נתונה הפונקציה , ו- פרמטר. נתון . נמצא . היא פונקציה שמקיימת לכל , והישר הוא אסימפטוטה אופקית של . ג. מהי ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב
הפתרון:
המונה הוא נגזרת הביטוי הפנימי: עם
הקדומה של היא
האסימפטוטה קובעת את הקבוע
הנכונה: . המלכודת: — זו קדומה נכונה, אבל האסימפטוטה שלה .
תרגיל 28
נתונה הפונקציה , ו- פרמטר. נתון . נמצא , ו- היא פונקציה קדומה של . ד. חשבו את השטח הכלוא בין גרף , ציר ה- והישר .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
המונה אי-שלילי והמכנה חיובי: הגרף מעל הציר
השטח מתחיל בנקודת החיתוך של עם הציר,
השטח . המלכודת: להניח ש- ולענות — , ושטח אינו שלילי.
שאלה 7 — פונקציה טריגונומטרית עם פרמטר
תרגיל 29
נתונה הפונקציה בתחום , ו- פרמטר. לפונקציה יש נקודת קיצון שבה . א. מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 1
הפתרון:
נגזרת של פונקציה מורכבת:
. המלכודת: לגזור ל- בלי הנגזרת הפנימית .
תרגיל 30
נתונה הפונקציה בתחום , ו- פרמטר. לפונקציה יש נקודת קיצון שבה . נמצא , כלומר . ב. הוכיחו או הפריכו: פונקציה זוגית.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
אי-זוגית ו- זוגית
והתחום סימטרי
נכון: זוגית, והגרף סימטרי ביחס לציר ה-. המלכודת: לחשוב ש- אי-זוגית «כי אי-זוגית» — הריבוע מבטל את הסימן.
תרגיל 31
נתונה הפונקציה בתחום , ו- פרמטר. לפונקציה יש נקודת קיצון שבה . נמצא ; זוגית, , , ובנקודות יש מקסימום שערכו . ג. כמה פתרונות יש למשוואה בתחום?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
קיצונים ב-, , ובקצוות
בכל קטע מונוטוני הערך מתקבל פעם אחת
עוד שני פתרונות בחצי השלילי, מהזוגיות
ארבעה פתרונות. המלכודת: לענות ולפספס את הקטע — בין המינימום המקומי למקסימום הגרף עובר גם הוא דרך .
תרגיל 32
נתונה הפונקציה בתחום , ו- פרמטר. לפונקציה יש נקודת קיצון שבה . נמצא , כלומר , ו- בתחום . ד. חשבו את השטח הכלוא בין גרף , הצירים והישר (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 1.79
הפתרון:
זהות הזווית הכפולה:
השטח . המלכודת: לכתוב — זה נכון רק כשיש גם גורם ; כאן חייבים את זהות הזווית הכפולה.
שאלה 8 — בעיית קיצון עם משיק לפרבולה
תרגיל 33
הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה , ו-. המשיק לגרף בנקודה יוצר עם הצירים משולש ברביע הראשון. א. מהו שטח המשולש כפונקציה של ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב
הפתרון:
משוואת המשיק: השיפוע
נקודות החיתוך עם הצירים
שטח משולש ישר-זווית
הנכונה: . המלכודת: — להשתמש בגובה של הנקודה במקום בנקודת החיתוך של המשיק עם ציר ה-.
תרגיל 34
הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה , ו-. המשיק לגרף בנקודה יוצר עם הצירים משולש ברביע הראשון. שטח המשולש הוא . ב. עבור איזה השטח מינימלי? (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 1.73
הפתרון:
נגזרת של מנה
מינימום
. המלכודת: לגזור את בלי הנגזרת הפנימית .
תרגיל 35
הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה , ו-. המשיק לגרף בנקודה יוצר עם הצירים משולש ברביע הראשון. השטח מינימלי כאשר . ג. חשבו את השטח המינימלי (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 20.78
הפתרון:
השטח המינימלי . המלכודת: להציב במקום .