בחינת הבגרות במתמטיקה, שאלון 035571 (5 יחידות לימוד, שאלון ראשון), קיץ תשפ״ב, 2022. משך הבחינה: שלוש שעות וחצי. ענו על חמש מן השאלות 1–8 (לכל שאלה – 20 נקודות). פרק ראשון – "שאלות קצרות", סדרות והסתברות: שאלות 1–3. פרק שני – גאומטרייה וטריגונומטרייה במישור: שאלות 4–5. פרק שלישי – חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי של פולינומים, של פונקציות שורש, של פונקציות רציונליות ושל פונקציות טריגונומטריות: שאלות 6–8. חומר עזר מותר בשימוש: מחשבון לא גרפי ודפי נוסחאות ל־5 יחידות לימוד.
כאן כתובות שאלות 2, 4 ו־8 של הבחינה, כדי שתוכלו להתאמן בהן. נוסח השאלות הוא נוסח הבחינה; סעיף שמבקש להוכיח הפך כאן לבניית הוכחה, סעיף שמבקש להביע או לנמק הפך לבחירה בין תשובות, והפתרון המלא מופיע בסוף.
תרגילים
שאלה 2 — סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת
תרגיל 1
א (1). הביעו את באמצעות .
____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
האיבר הנוסף נכנס בין ל־
נוסחת האיבר הכללי בסדרה
נוסחת האיבר הכללי בסדרה
משווים: ו־
מוציאים שורש
סדרה יורדת, ולכן
.
תרגיל 2
א (2). הסבירו מדוע שתי הסדרות ו־ מתכנסות.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג כי , ולכן וגם : המנה של כל סדרה בין ל־, ושונה מ־.
הפתרון:
נתון
כופלים ב־
מעלים בריבוע: שני האגפים חיוביים
תנאי ההתכנסות של סדרה הנדסית אין־סופית
המנה של כל אחת מהסדרות נמצאת בין ל־, ולכן שתיהן מתכנסות.
תרגיל 3
נתון כי סכום סדרה גדול פי מסכום סדרה . ב. חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.3333
הפתרון:
סכום סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת
ו־
נתון:
מחלקים ב־ ומפרקים
כופלים ב־
כופלים ב־
מחסירים
(ולכן ).
תרגיל 4
נתון כי סכום סדרה גדול פי מסכום סדרה . נתון כי סכום האיברים במקומות הזוגיים בסדרה הוא . ג. מצאו את סכום כל האיברים של סדרה במקומות שמתחלקים ב־ .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.3967
הפתרון:
האיברים במקומות הזוגיים: סדרה הנדסית
, ובין שני איברים זוגיים יש שני צעדים
נתון
מציבים
מפשטים
כופלים ב־
האיבר הראשון של הסדרה החדשה
בין ל־ יש חמישה צעדים
סכום סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת
מצמצמים
הסכום הוא .
תרגיל 5
נתון כי סכום סדרה גדול פי מסכום סדרה . נתון כי סכום האיברים במקומות הזוגיים בסדרה הוא . ד. מצאו בסדרה את היחס בין האיבר החמישי לבין סכום כל האיברים שאחרי איבר זה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
האיברים שאחרי : סדרה הנדסית שמנתה
סכום סדרה הנדסית אין־סופית,
מחלקים ומצמצמים ב־
מציבים
היחס הוא .
תרגיל 6
ה. הוכיחו כי בכל סדרה הנדסית מתכנסת היחס בין איבר כלשהו לבין סכום כל האיברים שאחריו אינו תלוי במיקום של האיבר בסדרה.
היחס אינו תלוי ב־
להציג את התשובה והפתרון
- — הגדרת סדרה הנדסית
- — סכום סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת שאיברה הראשון ומנתה
- — מחלקים ומצמצמים ב־
- היחס אינו תלוי ב־ — הביטוי תלוי במנה בלבד
הפתרון:
הגדרת סדרה הנדסית
סכום סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת
מצמצמים ב־
אין בו : היחס אינו תלוי במיקום
היחס שווה ל־ לכל , ולכן אינו תלוי במיקום האיבר. בסדרה זה היחס של סעיף ד.
שאלה 4 — מעגל, משיק ומשולשים דומים
תרגיל 7
א. הביעו את כל זוויות המשולש באמצעות .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד , ,
הפתרון:
זווית היקפית הנשענת על הקוטר
הזווית בין משיק למיתר שווה לזווית ההיקפית הנשענת על אותו מיתר
חיבור זוויות
זוויות צמודות: , , על ישר אחד
נתון:
סכום הזוויות במשולש
סכום הזוויות במשולש
, ו־. המשולש שווה שוקיים: .
תרגיל 8
ב. הוכיחו: .
להציג את התשובה והפתרון
- — זווית משותפת
- — הזווית בין משיק למיתר שווה לזווית ההיקפית הנשענת על אותו מיתר
- — משפט דמיון ז.ז.
- — במשולשים דומים יחס הצלעות המתאימות שווה
- — היפוך שני האגפים של שוויון
הפתרון:
זווית משותפת
זווית בין משיק למיתר
ז.ז.
יחס צלעות מתאימות
היפוך שני האגפים
מהדמיון נובע .
תרגיל 9
נתון: , . ג. חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4.6188
הפתרון:
המשולש שווה שוקיים (סעיף א)
קוטר
נתון
חיבור קטעים
מהדמיון (סעיף ב)
כפל בהצלבה
מציבים
מחלקים ב־
מוציאים שורש,
.
תרגיל 10
נתון: , . נסמן ב־ את שטח המשולש . ד (1). הוכיחו: .
להציג את התשובה והפתרון
- — זווית משותפת
- — נתון:
- — זווית היקפית הנשענת על קוטר היא זווית ישרה
- — משפט דמיון ז.ז.
הפתרון:
זווית משותפת
נתון, וזווית היקפית על קוטר
ז.ז.
שתי זוויות שוות: , כאשר , , .
תרגיל 11
נתון: , . נסמן ב־ את שטח המשולש . ד (2). הביעו את שטח המשולש באמצעות .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד
הפתרון:
מסעיף ג
מסעיף ב
משפט פיתגורס במשולש
מציבים
מחלקים ב־
יחס הדמיון (סעיף ד (1))
יחס השטחים שווה לריבוע יחס הדמיון
. המלכודת: — יחס השטחים הוא ריבוע יחס הדמיון.
שאלה 8 — בעיית קיצון: משולש בין שני גרפים
תרגיל 12
א (1). מצאו את תחום ההגדרה של הפונקצייה ואת תחום ההגדרה של הפונקצייה .
: כל ; : ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: : כל ; : 0
הפתרון:
פולינום: מוגדר לכל
ביטוי שבתוך שורש ריבועי אינו שלילי
לחזקה שלישית יש אותו סימן כמו לבסיס
מוגדרת לכל , ו־ מוגדרת עבור .
תרגיל 13
א (2). מצאו את שיעורי נקודות החיתוך של גרף הפונקצייה עם גרף הפונקצייה .
____ ____ ו־ ____ ____ (משמאל לימין)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0 0 ו־ 1 1 (משמאל לימין)
הפתרון:
משווים את שתי הפונקציות בתחום ההגדרה של
מעלים בריבוע: שני האגפים אינם שליליים
מציבים כדי לקבל את שיעור ה־
נקודות החיתוך: ו־.
תרגיל 14
הנקודה נמצאת על גרף הפונקצייה , והנקודה נמצאת על גרף הפונקצייה כך שהקטע מקביל לציר ה־. נתון כי שיעור ה־ של הנקודה נמצא בין שיעורי ה־ של נקודות החיתוך של הפונקצייה עם הפונקצייה . נסמן ב־ את שיעור ה־ של הנקודה . הוא פרמטר. ב. הביעו באמצעות את אורך הקטע .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א
הפתרון:
נמצא בין שיעורי ה־ של נקודות החיתוך
על גרף
ל־ אותו שיעור כמו ל־, כי מקביל לציר ה־
מימין ל־
הפרש שיעורי ה־
, בתחום . המלכודת: הוא הפרש שיעורי ה־ של שני הגרפים, לא אורך קטע אופקי.
תרגיל 15
הנקודה נמצאת על גרף הפונקצייה , והנקודה נמצאת על גרף הפונקצייה כך שהקטע מקביל לציר ה־. נתון כי שיעור ה־ של הנקודה נמצא בין שיעורי ה־ של נקודות החיתוך של הפונקצייה עם הפונקצייה . נסמן ב־ את שיעור ה־ של הנקודה . הוא פרמטר. ג. הנקודה היא ראשית הצירים. מצאו את השטח המקסימלי של המשולש .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.03349
הפתרון:
הגובה מ־ אל הקטע הוא המרחק של מציר ה־
גוזרים
מחוץ לתחום
עלייה ואחר כך ירידה: מקסימום
מציבים
השטח המקסימלי הוא , ב־.
תרגיל 16
הנקודה נמצאת על גרף הפונקצייה , והנקודה נמצאת על גרף הפונקצייה כך שהקטע מקביל לציר ה־. נתון כי שיעור ה־ של הנקודה נמצא בין שיעורי ה־ של נקודות החיתוך של הפונקצייה עם הפונקצייה . נסמן ב־ את שיעור ה־ של הנקודה . הוא פרמטר. ד. האם השטח המקסימלי של המשולש מתקבל כאשר אורך הקטע הוא מקסימלי? נמקו את התשובה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב לא: מקסימלי ב־, והשטח מקסימלי ב־
הפתרון:
גוזרים את אורך הקטע
עלייה ואחר כך ירידה: מקסימום
השטח מקסימלי ב־ (סעיף ג)
לא. מקסימלי ב־, אבל השטח מקסימלי ב־: גם הגובה משתנה עם , ולכן הבסיס הגדול ביותר אינו נותן את השטח הגדול ביותר.