שאלה 2: פירמידה עם וקטורי בסיס

ב-elev השיעור הזה מגיע עם תרגילים שנבדקים מיד, רמז ברגע שנתקעים, ומעקב אחרי ההתקדמות.

לתרגל ב-elev

שאלה בפורמט הבגרות, מהסוג הגאומטרי: אין שיעורים, יש וקטורי בסיס. כל חישוב נשען על שלושה ריבועים ושלוש מכפלות שמחשבים פעם אחת בהתחלה.

תרגילים

תרגיל 1

בפירמידה SABCDSABCD הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע. נתון: AB‾=u‾\underline{AB} = \underline{u}, AD‾=v‾\underline{AD} = \underline{v}, AS‾=w‾\underline{AS} = \underline{w}, ∣u‾∣=∣v‾∣=∣w‾∣=4|\underline{u}| = |\underline{v}| = |\underline{w}| = 4, והזווית בין w‾\underline{w} לכל אחד מ-u‾\underline{u} ו-v‾\underline{v} היא 60∘60^\circ. א. הביעו את SC‾\underline{SC} באמצעות u‾\underline{u}, v‾\underline{v}, w‾\underline{w}.

  1. w‾−u‾−v‾\underline{w} - \underline{u} - \underline{v}
  2. u‾+v‾+w‾\underline{u} + \underline{v} + \underline{w}
  3. u‾−v‾−w‾\underline{u} - \underline{v} - \underline{w}
  4. u‾+v‾−w‾\underline{u} + \underline{v} - \underline{w}
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ד u‾+v‾−w‾\underline{u} + \underline{v} - \underline{w}

הפתרון:

SC‾=SA‾+AC‾\underline{SC} = \underline{SA} + \underline{AC}

מ-SS יורדים ל-AA, ומשם הולכים ל-CC

=−w‾+(u‾+v‾)= -\underline{w} + (\underline{u} + \underline{v})

AC‾\underline{AC} הוא אלכסון הריבוע

SA‾=−w‾\underline{SA} = -\underline{w}: הכיוון הפוך ל-AS‾\underline{AS}.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 2

בפירמידה SABCDSABCD הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע. נתון: AB‾=u‾\underline{AB} = \underline{u}, AD‾=v‾\underline{AD} = \underline{v}, AS‾=w‾\underline{AS} = \underline{w}, ∣u‾∣=∣v‾∣=∣w‾∣=4|\underline{u}| = |\underline{v}| = |\underline{w}| = 4, והזווית בין w‾\underline{w} לכל אחד מ-u‾\underline{u} ו-v‾\underline{v} היא 60∘60^\circ. ב. מהי המכפלה u‾⋅w‾\underline{u}\cdot\underline{w}?

  1. 00
  2. 1616
  3. 88
  4. 838\sqrt{3}
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ג 88

הפתרון:

u‾⋅w‾=4⋅4⋅cos⁡60∘=8\begin{aligned}\underline{u}\cdot\underline{w} &= 4 \cdot 4 \cdot \cos 60^\circ \\ &= 8\end{aligned}

cos⁡60∘=12\cos 60^\circ = \frac{1}{2}, לא 32\frac{\sqrt{3}}{2}.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 3

בפירמידה SABCDSABCD הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע. נתון: AB‾=u‾\underline{AB} = \underline{u}, AD‾=v‾\underline{AD} = \underline{v}, AS‾=w‾\underline{AS} = \underline{w}, ∣u‾∣=∣v‾∣=∣w‾∣=4|\underline{u}| = |\underline{v}| = |\underline{w}| = 4, והזווית בין w‾\underline{w} לכל אחד מ-u‾\underline{u} ו-v‾\underline{v} היא 60∘60^\circ. ג. מהו האורך ∣SC‾∣|\underline{SC}|?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 4

הפתרון:

∣SC‾∣2=(u‾+v‾−w‾)2|\underline{SC}|^2 = (\underline{u} + \underline{v} - \underline{w})^2
=16+16+16+2⋅0−2⋅8−2⋅8=16= 16 + 16 + 16 + 2 \cdot 0 - 2 \cdot 8 - 2 \cdot 8 = 16

שלושה ריבועים ושלוש מכפלות כפולות

∣SC‾∣=4|\underline{SC}| = 4

בפיתוח הריבוע כל מכפלה מעורבת מופיעה פעמיים, עם הסימן שלה.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 4

בפירמידה SABCDSABCD הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע. נתון: AB‾=u‾\underline{AB} = \underline{u}, AD‾=v‾\underline{AD} = \underline{v}, AS‾=w‾\underline{AS} = \underline{w}, ∣u‾∣=∣v‾∣=∣w‾∣=4|\underline{u}| = |\underline{v}| = |\underline{w}| = 4, והזווית בין w‾\underline{w} לכל אחד מ-u‾\underline{u} ו-v‾\underline{v} היא 60∘60^\circ. ד. MM אמצע SCSC. מהו האורך ∣AM‾∣|\underline{AM}|? עגלו לשתי ספרות.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 4.47

הפתרון:

AM‾=12(AS‾+AC‾)=12(u‾+v‾+w‾)\begin{aligned}\underline{AM} &= \tfrac{1}{2}(\underline{AS} + \underline{AC}) \\ &= \tfrac{1}{2}(\underline{u} + \underline{v} + \underline{w})\end{aligned}

אמצע קטע: חצי סכום

∣AM‾∣2=14(16+16+16+0+16+16)=20\begin{aligned}|\underline{AM}|^2 &= \tfrac{1}{4}(16 + 16 + 16 + 0 + 16 + 16) \\ &= 20\end{aligned}
∣AM‾∣=25≈4.47|\underline{AM}| = 2\sqrt{5} \approx 4.47

החצי יוצא בריבוע: 14\tfrac{1}{4}, לא 12\tfrac{1}{2}.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 5

בפירמידה SABCDSABCD הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע. נתון: AB‾=u‾\underline{AB} = \underline{u}, AD‾=v‾\underline{AD} = \underline{v}, AS‾=w‾\underline{AS} = \underline{w}, ∣u‾∣=∣v‾∣=∣w‾∣=4|\underline{u}| = |\underline{v}| = |\underline{w}| = 4, והזווית בין w‾\underline{w} לכל אחד מ-u‾\underline{u} ו-v‾\underline{v} היא 60∘60^\circ. ה. MM אמצע SCSC. הטענה: BD⊥AMBD \perp AM.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: נכון

הפתרון:

BD‾=v‾−u‾\underline{BD} = \underline{v} - \underline{u}
(v‾−u‾)⋅12(u‾+v‾+w‾)=12(0+16+8−16−0−8)=0\begin{aligned}(\underline{v} - \underline{u})\cdot\tfrac{1}{2}(\underline{u} + \underline{v} + \underline{w}) &= \tfrac{1}{2}(0 + 16 + 8 - 16 - 0 - 8) \\ &= 0\end{aligned}

ניצבות מוכיחים במכפלה סקלרית שווה 00, לא מהציור.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 6

בפירמידה SABCDSABCD הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע. נתון: AB‾=u‾\underline{AB} = \underline{u}, AD‾=v‾\underline{AD} = \underline{v}, AS‾=w‾\underline{AS} = \underline{w}, ∣u‾∣=∣v‾∣=∣w‾∣=4|\underline{u}| = |\underline{v}| = |\underline{w}| = 4, והזווית בין w‾\underline{w} לכל אחד מ-u‾\underline{u} ו-v‾\underline{v} היא 60∘60^\circ. ו. NN על SBSB, ו-SN‾=k SB‾\underline{SN} = k\,\underline{SB}. לאיזה kk מתקיים AN⊥SBAN \perp SB?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 0.5

הפתרון:

AN‾=w‾+k(u‾−w‾)\underline{AN} = \underline{w} + k(\underline{u} - \underline{w})
AN‾⋅SB‾=8−16+k⋅16=0\begin{aligned}\underline{AN}\cdot\underline{SB} &= 8 - 16 + k \cdot 16 \\ &= 0\end{aligned}

∣u‾−w‾∣2=16−16+16=16|\underline{u} - \underline{w}|^2 = 16 - 16 + 16 = 16

k=12k = \tfrac{1}{2}

גם בלי חישוב: הפאה SABSAB היא משולש שווה צלעות, והגובה יורד לאמצע הצלע.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 7

בפירמידה SABCDSABCD הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע. נתון: AB‾=u‾\underline{AB} = \underline{u}, AD‾=v‾\underline{AD} = \underline{v}, AS‾=w‾\underline{AS} = \underline{w}, ∣u‾∣=∣v‾∣=∣w‾∣=4|\underline{u}| = |\underline{v}| = |\underline{w}| = 4, והזווית בין w‾\underline{w} לכל אחד מ-u‾\underline{u} ו-v‾\underline{v} היא 60∘60^\circ. ז. מהי הזווית בין AS‾\underline{AS} לאלכסון AC‾\underline{AC}, במעלות?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 45

הפתרון:

w‾⋅(u‾+v‾)=8+8=16\begin{aligned}\underline{w}\cdot(\underline{u} + \underline{v}) &= 8 + 8 \\ &= 16\end{aligned}
∣AC‾∣=32=42\begin{aligned}|\underline{AC}| &= \sqrt{32} \\ &= 4\sqrt{2}\end{aligned}
cos⁡α=164⋅42=22⇒α=45∘\begin{aligned}\cos\alpha &= \frac{16}{4 \cdot 4\sqrt{2}} \\ &= \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow \alpha \\ &= 45^\circ\end{aligned}

זו הזווית בין המקצוע הצדדי לבסיס: הגובה נופל על האלכסון.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

השיעור הבא מחכה ב-elev

סרטונים, תרגול שנבדק מיד, ומסלול שמתקדם בקצב שלך — לכל הפרקים של הכיתה.

לתרגל ב-elevלגלות את elev לכיתה הזאת