בחינת הבגרות במתמטיקה, שאלון 35572 (5 יחידות לימוד, שאלון שני, תוכנית חדשה), קיץ תשפ״ה, 2025. משך הבחינה: שעתיים וארבעים וחמש דקות. ענו על שלוש מן השאלות 1–5, על שאלה אחת לפחות מכל פרק (לכל שאלה – נקודות). פרק ראשון – גאומטרייה אנליטית, וקטורים, טריגונומטרייה במרחב, מספרים מרוכבים: שאלות 1–3. פרק שני – גדילה ודעיכה, פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות: שאלות 4–5. חומר עזר מותר בשימוש: מחשבון לא גרפי ודפי נוסחאות ל־5 יחידות לימוד.
כאן כתובות כל חמש השאלות, ב־29 סעיפים, כדי שאפשר יהיה להתאמן בכולן; בבחינה עצמה בוחרים שלוש. נוסח השאלות הוא נוסח הבחינה; סעיף שמבקש לסרטט, להסביר, להראות או להוכיח הפך כאן לבחירה בין תיאורים או לבניית הוכחה, וסעיף שמבקש ביטוי הפך להשלמת מקדמים. הפתרון המלא מופיע בסוף הבחינה.
תרגילים
שאלה 1 — מעגל, משיק ואליפסה
תרגיל 1
א. הביעו באמצעות את רדיוס המעגל.
: ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: : 9
הפתרון:
משלימים לריבוע
, ולכן
מרכז המעגל , ורדיוסו .
תרגיל 2
הישר משיק למעגל. ב. מצאו את הערך של .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4.5
הפתרון:
המרחק של המרכז מהישר
משיק: המרחק מהמרכז שווה לרדיוס
.
תרגיל 3
הישר משיק למעגל. הזיזו את מעגל שמאלה כך שהתקבל מעגל שמרכזו בראשית הצירים . היא נקודה כלשהי על מעגל כך ש־. דרך נקודה מעבירים מיתר המאונך לציר ה־. נקודה נמצאת על המיתר כך שמתקיים . ג. הראו כי המקום הגאומטרי של כל הנקודות המתקבלות באופן זה נמצא על אליפסה, ומצאו את משוואתה.
: ____ , ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: : 4.5 , 2.25
הפתרון:
מעגל הוזז כך שמרכזו בראשית; הרדיוס (סעיף ב)
מיתר מאונך לציר ה־ הוא אופקי, וציר ה־ חוצה אותו
על המיתר, ולכן שיעור ה־ שלה הוא
התנאי על מבטיח שהנקודה קיימת
הנקודות נמצאות על האליפסה .
תרגיל 4
הישר משיק למעגל. הזיזו את מעגל שמאלה כך שהתקבל מעגל שמרכזו בראשית הצירים . היא נקודה כלשהי על מעגל כך ש־. דרך נקודה מעבירים מיתר המאונך לציר ה־. נקודה נמצאת על המיתר כך שמתקיים . הנקודה היא המוקד הימני, והנקודה היא המוקד השמאלי של האליפסה שמצאתם בסעיף ג. היא נקודה כלשהי על האליפסה כך שמתקבל משולש . ד. חשבו את היקף המשולש . (בבחינה אפשר להשאיר שורש בתשובה; כאן יש לכתוב מספר עשרוני בדיוק של שתי ספרות אחרי הנקודה.)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 7.2426
הפתרון:
,
סכום המרחקים מהמוקדים של נקודה על האליפסה
היקף המשולש הוא , לכל נקודה .
תרגיל 5
הישר משיק למעגל. הזיזו את מעגל שמאלה כך שהתקבל מעגל שמרכזו בראשית הצירים . היא נקודה כלשהי על מעגל כך ש־. דרך נקודה מעבירים מיתר המאונך לציר ה־. נקודה נמצאת על המיתר כך שמתקיים . הנקודה היא המוקד הימני, והנקודה היא המוקד השמאלי של האליפסה שמצאתם בסעיף ג. היא נקודה כלשהי על האליפסה כך שמתקבל משולש . ה. האם קיימת נקודה שבעבורה שטח המשולש הוא ? נמקו את תשובתכם.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג לא: השטח הגדול ביותר הוא
הפתרון:
הבסיס על ציר ה־
על האליפסה
לא. שטח המשולש הוא לכל היותר , בקודקודים .
שאלה 2 — פירמידה ווקטורים
תרגיל 6
א. הביעו באמצעות , ו־ את הווקטור .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א
הפתרון:
האלכסונים במקבילית חוצים זה את זה: גם אמצע
.
תרגיל 7
נתון כי מאונך ל־. ב. הוכיחו כי .
להציג את התשובה והפתרון
- — חיבור וקטורים:
- , — הגובה מאונך למישור הבסיס, ולכן לכל ישר במישור הזה
- — שני וקטורים מאונכים: המכפלה הסקלרית שלהם היא
- — פתיחת סוגריים: מתבטל
- — משווים את שני הביטויים, והאורכים חיוביים
הפתרון:
מאונך למישור הבסיס
הוכחנו כי : הבסיס הוא מעוין.
תרגיל 8
נתון כי מאונך ל־. נתון: , , , , . ג. מצאו את שיעורי הנקודות ו־.
____ ____ ____ , ____ ____ ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3 4 0 , 3 9 0
הפתרון:
סעיף ב
מקבילית
, .
תרגיל 9
נתון כי מאונך ל־. נתון: , , , , . דרך האלכסון מעבירים מישור המקביל למקצוע . המישור חותך את המקצוע בנקודה . ד. מצאו את משוואת המישור. (יש לכתוב את המשוואה כך שהמקדם של הוא .)
____ ____ ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: -6 5 0
הפתרון:
המישור מכיל את ומקביל ל־
הנורמל מאונך לשני הווקטורים
המישור עובר דרך
משוואת המישור: .
תרגיל 10
נתון כי מאונך ל־. נתון: , , , , . דרך האלכסון מעבירים מישור המקביל למקצוע . המישור חותך את המקצוע בנקודה . ה. לפניכם שתי טענות I–II. קבעו בעבור כל אחת מן הטענות אם היא נכונה או לא נכונה. נמקו את קביעותיכם. I. הישר מקביל לישר . II. כל ישר שמאונך למישור , מאונך לישר .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד שתי הטענות נכונות
הפתרון:
על ועל המישור
אמצע , אמצע
I נכונה: קטע אמצעים במשולש
II נכונה: ישר מאונך למישור מקביל לנורמל, והנורמל מאונך ל־
שתי הטענות נכונות.
שאלה 3 — מספרים מרוכבים ומקום גאומטרי
תרגיל 11
א. הביעו באמצעות ו־ את משוואת המקום הגאומטרי של כל הנקודות במישור גאוס המקיימות .
____ ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: -1 2
הפתרון:
המקום הגאומטרי הוא הישר : האנך האמצעי לקטע שבין ובין .
תרגיל 12
הוא משתנה מרוכב. נתונה המשוואה . ו־ הן נקודות המיוצגות על ידי שני פתרונות המשוואה. ב. הראו כי הנקודות ו־ נמצאות על המקום הגאומטרי שמצאתם בסעיף א.
ו־ נמצאות על הישר
להציג את התשובה והפתרון
- — פתיחת סוגריים:
- או — מכפלה שווה לאפס כשאחד הגורמים אפס
- , — המספר מיוצג על ידי הנקודה
- , — הצבה במשוואת המקום הגאומטרי
- ו־ נמצאות על הישר — הנקודות מקיימות את המשוואה
הפתרון:
נוסחת השורשים;
,
הצבה ב־
שתי הנקודות ו־ נמצאות על הישר .
תרגיל 13
הוא משתנה מרוכב. נתונה המשוואה . ו־ הן נקודות המיוצגות על ידי שני פתרונות המשוואה. הנקודות ו־ נמצאות על הצירים כך ש־ הוא ריבוע. סובבו את הריבוע סביב ראשית הצירים נגד כיוון השעון בזווית (). כל שמונה הנקודות (הנקודות , , ו־ וארבע הנקודות שהתקבלו אחרי הסיבוב) מיוצגות על ידי פתרונות של המשוואה , שבה הוא מספר טבעי ו־ הוא מספר ממשי. ג (1). מצאו את הערך של ואת הערך של בעבור .
____ , ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 256 , 45
הפתרון:
ריבוע שקודקודיו על הצירים
שמונת הפתרונות של יוצרים מתומן משוכלל: הזווית בין שני פתרונות סמוכים
הנקודות המסובבות באמצע בין הקודקודים
בעבור
, .
תרגיל 14
הוא משתנה מרוכב. נתונה המשוואה . ו־ הן נקודות המיוצגות על ידי שני פתרונות המשוואה. הנקודות ו־ נמצאות על הצירים כך ש־ הוא ריבוע. סובבו את הריבוע סביב ראשית הצירים נגד כיוון השעון בזווית (). כל שמונה הנקודות (הנקודות , , ו־ וארבע הנקודות שהתקבלו אחרי הסיבוב) מיוצגות על ידי פתרונות של המשוואה , שבה הוא מספר טבעי ו־ הוא מספר ממשי. ג (2). מצאו ערך אפשרי של בעבור , ומצאו את הערך של המתאים לו. (יש לכתוב את הערך הקטן ביותר האפשרי של .)
____ , , ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 24 , , 24
הפתרון:
לשתי הנקודות אותה חזקה
: הפתרונות הם , וכל שמונה הנקודות ביניהם
(או כל כפולה של ), ובעבורו .
שאלה 4 — פונקציה מעריכית עם פרמטר
תרגיל 15
ענו על התת־סעיפים (1)–(3) בעבור ובעבור . הביעו את תשובותיכם באמצעות , אם יש צורך. א (1). מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג : ; : כל
הפתרון:
המכנה שונה מאפס
המכנה לעולם אינו אפס
: ; : כל .
תרגיל 16
ענו על התת־סעיפים (1)–(3) בעבור ובעבור . הביעו את תשובותיכם באמצעות , אם יש צורך. א (2). מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לציר ה־ של הפונקציה .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א : , ; : ,
הפתרון:
מחלקים מונה ומכנה ב־
בעבור ובעבור : , .
תרגיל 17
ענו על התת־סעיפים (1)–(3) בעבור ובעבור . הביעו את תשובותיכם באמצעות , אם יש צורך. א (3). מצאו את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה (אם יש כאלה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג : עולה ב־ וב־ ; : יורדת לכל
הפתרון:
נגזרת של מנה
עולה בכל אחד מן התחומים ,
יורדת לכל
: עולה ב־ וב־ ; : יורדת לכל .
תרגיל 18
ב. קבעו איזה מן הגרפים I–IV שלפניכם מתאר את הפונקציה בעבור ואיזה מן הגרפים מתאר את הפונקציה בעבור . נמקו את קביעותיכם.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א : גרף II ; : גרף III
הפתרון:
סעיף א: אסימפטוטה אנכית מימין לציר ה־, והפונקציה עולה
גרף II
מוגדרת לכל , בלי אסימפטוטה אנכית; יורדת מ־ אל : גרף III
: גרף II ; : גרף III. בגרף I הענפים יורדים, ובגרף IV האסימפטוטה האנכית משמאל לציר ה־ ().
תרגיל 19
הציבו בפונקציה , וענו על הסעיפים ג–ה. נתונה הפונקציה . ג (1). מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה . (יש לכתוב קודם את המספר הקטן.)
____ , ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3 , 6
הפתרון:
תחום ההגדרה של
תחום ההגדרה: , .
תרגיל 20
הציבו בפונקציה , וענו על הסעיפים ג–ה. נתונה הפונקציה . ג (2). מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב , ,
הפתרון:
אסימפטוטה
אין אסימפטוטה ב־: הנקודה חסרה בגרף
אסימפטוטות: , , .
תרגיל 21
הציבו בפונקציה , וענו על הסעיפים ג–ה. נתונה הפונקציה . ד. סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה . בחרו את הגרף (I–IV) שמתאים לסקיצה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א גרף III
הפתרון:
יורדת בכל תחום הגדרתה
יורדת מ־ אל ; מגיעה ל־ ב־, נקודה שאינה בתחום
יורדת מ־ אל
גרף III: יורד בשני הענפים, עם אסימפטוטות , ו־, ועיגול ריק ב־. גרף I הוא , גרף II הוא , וגרף IV הוא .
תרגיל 22
הציבו בפונקציה , וענו על הסעיפים ג–ה. נתונה הפונקציה . ה. לפניכם טענה: . האם הטענה נכונה? נמקו את תשובתכם.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד לא נכונה: האינטגרל השמאלי קטן מ־, והאינטגרל הימני גדול מ־
הפתרון:
הענף הימני מעל האסימפטוטה
הטענה אינה נכונה: .
שאלה 5 — פונקציה לוגריתמית
תרגיל 23
א (1). מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה .
____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0
הפתרון:
הביטוי שבתוך הלוגריתם חיובי
זוגי
תחום ההגדרה: .
תרגיל 24
א (2). לפניכם ארבעה גרפים, I–IV. קבעו איזה מהם מייצג את הפונקציה . נמקו את קביעתכם.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד גרף II
הפתרון:
זוגי: הפונקציה זוגית, והגרף סימטרי לציר ה־
גרף II: סימטרי לציר ה־, מוגדר משני צדי ויורד אל ליד הציר. גרפים III ו־IV מוגדרים רק ב־, וגרף I סימטרי לראשית הצירים ולא לציר ה־.
תרגיל 25
הציבו בפונקציה , וענו על סעיפים ב–ד. נתונה הפונקציה , המוגדרת לכל . ב (1). מצאו את שיעורי נקודות החיתוך של גרף הפונקציה עם ציר ה־. (יש לכתוב את שיעורי ה־ מן הקטן לגדול, כמספרים עשרוניים.)
____ , ____ , ____ , ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: -2.7183 , -0.3679 , 0.3679 , 2.7183
הפתרון:
נקודות החיתוך: , , , , כלומר , .
תרגיל 26
הציבו בפונקציה , וענו על סעיפים ב–ד. נתונה הפונקציה , המוגדרת לכל . ב (2). מצאו את שיעורי נקודות הקיצון של הפונקציה , וקבעו את סוגן. (יש לכתוב את הנקודה שבה קטן יותר ראשונה.)
____ ____ , ____ ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: -1 -4 , 1 -4
הפתרון:
מינימום ב־
מינימום ב־
שתי נקודות מינימום: ו־.
תרגיל 27
הציבו בפונקציה , וענו על סעיפים ב–ד. נתונה הפונקציה , המוגדרת לכל . ג. סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה . בחרו את הגרף (I–IV) שמתאים לסקיצה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד גרף I
הפתרון:
זוגית
אסימפטוטה
סעיף ב
גרף I: סימטרי, עולה אל ליד , שני מינימומים וארבע נקודות חיתוך. גרף II הפוך, בגרף III חסר הענף השמאלי, וגרף IV מוגדר ב־.
תרגיל 28
הציבו בפונקציה , וענו על סעיפים ב–ד. נתונה הפונקציה , המוגדרת לכל . נתונה הפונקציה , בתחום . ד (1). מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב , ,
הפתרון:
המכנה שונה מאפס
סעיף ב (1), בתחום
תחום ההגדרה: , , .
תרגיל 29
הציבו בפונקציה , וענו על סעיפים ב–ד. נתונה הפונקציה , המוגדרת לכל . נתונה הפונקציה , בתחום . ד (2). חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה , על ידי ציר ה־ ועל ידי הישרים ו־. (יש לכתוב מספר עשרוני בדיוק של שתי ספרות אחרי הנקודה.)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.9808
הפתרון:
: הגרף מעל ציר ה־
,
השטח: .