פתרון בגרות 481 קיץ 2024

בדף זה פתרון בגרות במתמטיקה 4 יחידות קיץ 2024 שאלון 481 מועד א.

בעיית תנועה

תשובות סופיות

סעיף א

5 קמ”ש

סעיף ב

8:10

פתרון סעיף א

נתון כי אודי ורונן יוצאים באותה השעה וכל אחד במהירות קבועה,

בנוסף המהירות של אודי גדולה ב-4 קמ”ש מהמהירות של רונן.

נמלא את הנתונים בטבלה:

מהירות זמן דרך
רונן v 1.5
אודי v + 4 4.5

אז הזמן של רונן:

והזמן של אודי:

נתון בנוסף שאודי הגיע 12 דקות אחרי רונן לבית הספר.

12 דקות = 0.2 שעות

0.2 + t רונן = t אודי

1.5 * (v + 4) + 0.2 * v(v + 4) = 4.5 * v

1.5 v + 6 + 0.2 v2 + 0.8 v = 4.5 v

0.2 v2 – 2.2 v + 6 = 0

v1 = 6

v2 = 5

נתון כי מהירותו של רונן נמוכה מ-6 קמ”ש, לכן התשובה היא 5 קמ”ש.

מצאנו את מהירות הרכיבה של רונן, והיא 5 קמ”ש.

פתרון סעיף ב

נתון כעת כי אודי ורונן יצאו בשעה 7:50, ושרונן הגיע לבית הספר 2 דקות לפני תחילת הלימודים.

מצאנו כבר שהזמן שלוקח לרונן להגיע לבית הספר הוא:

נציב את המהירות שלו שמצאנו בסעיף הקודם – 5 קמ”ש:

0.3 = t רונן

0.3 שעות = 18 דקות.

רונן יצא ב- 7:50 אז הוא הגיע 18 דקות לאחר מכן, בשעה 8:08.

רונן הגיע לבית הספר 2 דקות לפני תחילת הלימודים , לכן הלימודים מתחילים בשעה 8:10.

 

גיאומטריה אנליטית

רמזים:

רמז לסעיף ד

במעגל החוסם משולש ישר זווית:

יתר המשולש הוא קוטר המעגל החוסם.

בנוסף, זווית בין רדיוס למשיק בנקודת ההשקה היא 90°.

פתרון:

תשובות סופיות

סעיף א

C ( 5, 12 )

A ( 0, -3 )

סעיף ב

D ( – 4, 0)

סעיף ג

הוכחה

סעיף ד

BC לא משיק

סעיף ה

46.875

פתרון סעיף א

נתון המשולש ABC:

נמצא את הנקודה C מחיתוך הישרים:

3x – 3 = 0.5x + 9.5

2.5x = 12.5

x = 5

נציב באחת המשוואות למצוא את y:

yc = 3 * 5 – 3 = 12

מצאנו את שיעורי הנקודה C:

C ( 5, 12 )

נמצא את הנקודה A מהחיתוך של הישר AC עם ציר ה-y:

החיתוך עם y הוא b במשוואת הישר, ומהסתכלות במשוואה של AC נראה שהחיתוך הוא 3-.

מצאנו את שיעורי הנקודה A:

A ( 0, -3 )

פתרון סעיף ב

נתון: CD = 15

נמצא את שיעורי הנקודה D.

היא נמצאת על ציר האיקס בצד השלילי שלו, לכן שיעור ה-y שלה הוא 0 ושיעור האיקס יהיה שלילי.

נציב בנוסחה למרחק בין נקודות:

BC2 = (xC – xD)2 + (yC – yD)2

152 = ( 5 – XD )2 + (12 – 0)2

225 = ( 5 – XD )2 + 144

( 5 – XD )2 = 81

5 – XD1 = – 9

XD1 = 14

אפשרות זו נפסלת כי שיעור האיקס של D יהיה שלילי-

5 – XD2 = + 9

XD2 = – 4

מצאנו את שיעורי הנקודה D:

D ( – 4, 0)

פתרון סעיף ג

נוכיח כי המשולש ADC ישר זווית, בכך שנראה שהשיפועים AD⊥CD.

השיפוע של AD:

השיפוע של CD:

מצאנו את שני השיפועים, נכפול ביניהם כדי לבדוק אם הם מאונכים:

המכפלה ביניהם היא 1- , לכן הם מאונכים (AD⊥CD).

אז זווית CDA∠ היא ישרה והמשולש ADC ישר זווית.

פתרון סעיף ד

נתון: הנקודה M היא מרכז המעגל החוסם את המשולש ADC .


נבדוק אם BC משיק למעגל הזה.

הוכחנו בסעיף הקודם שמשולש ADC ישר זווית, לכן היתר שלו (AC) הוא קוטר המעגל.

אז הנקודה M היא מרכז הקטע AC.

אם BC משיק למעגל, הוא משיק בנקודה C שהיא החיתוך בין הישר למעגל.

משיק למעגל מאונך לרדיוס בנקודת ההשקה.

נבדוק אם BC ו-MC מאונכים.

השיפוע של BC נתון לנו ממשוואת הישר שלו-

mBC = 0.5

נמצא את הנקודה M, אמצע הקטע AC:

מצאנו את שיעורי הנקודה M:

M ( 2.5, 4.5 )

השיפוע של MC:

נבדוק אם MC⊥BC :

mMC * mBC = 3 * 0.5 = 1.5

mMC * mBC ≠ – 1

הרדיוס לא מאונך לישר בנקודת החיתוך בין המעגל והישר, לכן BC אינה משיקה למעגל.

פתרון סעיף ה

נתון: הקטע BM מקביל לציר האיקס-

נסיק מכך כי ל-B יש את אותו שיעור ה-y כמו לנקודה M.

נמצא את שיעור האיקס של הנקודה B, מהצבה במשוואת הישר של BC:

yB = 0.5 * xB + 9.5

4.5 = 0.5 * xB + 9.5

– 5 = 0.5 * xB

 xB = – 10

אז שיעורי הנקודה B:

B ( – 10, 4.5 )

נמצא את שטח המשולש BMC.

אורך הקטע BM:

BM = 2.5 – (- 10) = 12.5

הגובה h של המשולש (מסומן בשרטוט) הוא הפרש ערכי ה-y של M ו-C:

h = yc – yM = 12 – 4.5 = 7.5

נמצא את שטח המשולש BMC:

SBMC = 0.5 * h * BM =

= 0.5 * 12.5 * 7.5 =

= 46.875

מצאנו את שטח המשולש BMC, והוא 48.875.

 

הסתברות

תשובות סופיות

סעיף א1

0.8

סעיף א2

0.07

סעיף ב

0.9

סעיף ג

365

פתרון סעיף א1

יש בשאלה 2 קריטריונים לדירות- פונות לפארק/ פונות לכביש, ומשופצות/ לא משופצות.

נשתמש בטבלה להצגת הנתונים.

ההסתברות שדירה פונה לכיוון הפארק היא 0.75.

יש פי 4 דירות משופצות מאשר לא משופצות-

היחס בין לא משופץ למשופץ הוא 1:4, לכן ההסתברות לבחור דירה לא משופצת היא 1/5 (0.2)

נציג את הנתונים עד כה בטבלה:

פונה לפארק פונה לכביש
משופצת
לא משופצת 0.2
0.75 0.25 1

אז ההסתברות לבחור דירה משופצת היא-

P = 1 – 0.2 = 0.8

מצאנו את ההסתברות לכך שדירה משופצת – 0.8.

פתרון סעיף א2

נתון כי 28% מהדירות הפונות לכביש הן משופצות.

פונה לפארק פונה לכביש
משופצת 0.8
לא משופצת 0.2
0.75 0.25 1

נמצא את ההסתברות לדירה הפונה לכביש וגם משופצת באמצעות הסתברות מותנית:

מצאנו את ההסתברות לבחור דירה שגם משופצת וגם פונה לכביש, והיא 0.07 .

פתרון סעיף ב

נמצא מה ההסתברות לבחור דירה מבין הלא משופצות שפונה לכיוון הכביש.

הטבלה המעודכנת שלנו:

פונה לפארק פונה לכביש
משופצת 0.07 0.8
לא משופצת 0.18 0.2
0.75 0.25 1

ההסתברות לדירה לא משופצת שגם פונה לכביש היא:

P = 0.25 – 0.07 = 0.18

מבקשים ממנו למצוא הסתברות מותנית- דירה הפונה לכביש בתנאי שהיא לא משופצת:

נציב את הידוע לנו:

מצאנו את ההסתברות לבחור דירה מבין הלא משופצות שפונה לכיוון הכביש, והיא 0.9 .

פתרון סעיף ג

נתון כעת כי 35 דירות במתחם גם פונות לכיוון הכביש וגם משופצות.
נמצא את כמות הדירות במתחם:

פונה לפארק פונה לכביש
משופצת חסר 0.07 0.8
לא משופצת 0.18 0.2
0.75 0.25 1

X – הדירות במתחם

P( פונה לכביש ומשופצת) * X = כמות הדירות הפונות לכביש ומשופצות

0.07 * X = 35

X = 500

אז יש 500 דירות במתחם.

נמצא את ההסתברות לבחור דירה הפונה לפארק וגם משופצת מהטבלה:

P = 0.8 – 0.07 = 0.73

אז כמות הדירות האלה:

0.73 * 500 = 365

365 דירות במתחם משופצות ופונות לכיוון הפארק.

 

גיאומטריה

רמזים:

רמז לסעיף ב

קטע אמצעים במשולש שווה למחצית הצלע המקבילה.

רמז לסעיף ג

במשולשים דומים , יחס הדמיון בריבוע שווה ליחס שטחי המשולשים בהתאמה.

פתרון:

תשובות סופיות

סעיף א,ב

הוכחה

סעיף ג

8 / 3

סעיף ד1

12

סעיף ד2

30.75

פתרון סעיף א

נתון המשולש ABD החסום במעגל שמרכזו O:

טענה נימוק
1 AB קוטר נתון
2 ∠ADB = 90° (1) ADB משולש חסום שהיתר שלו קוטר המעגל החוסר, לכן ישר זווית
3 CD משיק נתון
4 ∠BAD= ∠BDC (3) זווית בין משיק CD למיתר DB שווה לזווית ההיקפית הנשענת על המיתר DB
5 OA = OB = OD = R רדיוסים במעגל
6 משולש AOD שווה שוקיים (5) שתי צלעות שוות
7 ∠OAD= ∠ODA (6) זוויות בסיס שוות במשולש שווה שוקיים AOD
8 BC משיק נתון
9 ∠BAD= ∠CBD (7) זווית בין משיק BC למיתר DB שווה לזווית ההיקפית הנשענת על המיתר DB
10 ∠OAD= ∠ODA = ∠BDC = ∠CBD (4) ( 7) (9) כלל המעבר
11 ΔAOD ∼ ΔBCD (10) דמיון משולשים לפי משפט ז”ז

מש”ל א’

* ניתן גם להשתמש במשפט: שני משיקים היוצאים מאותה הנקודה שווים זה לזה.

פתרון סעיף ב
טענה נימוק
12 AE = ED נתון E אמצע הקטע AD
13 EO קטע אמצעים (5) (12) מחברת בין אמצעי צלעות המשולש ADB
14 DB = 2EO (13) קטע אמצעים במשולש שווה למחצית הצלע המקבילה

מש”ל ב’

פתרון סעיף ג
טענה נימוק
15 (11) במשולשים דומים , יחס הדמיון בריבוע שווה ליחס שטחי המשולשים בהתאמה
16 נתון
17 (15) (16) כלל המעבר
18 (17) חישוב, שורש
19 (14) (18) הצבה
20 (19) חישוב

מש”ל ג’

פתרון סעיף ד1
טענה נימוק
21 EO = 3 נתון
22 AD = 8 (20) (21) מהיחס בין הצלעות
23 EO גובה במשולש AOD (6) (12) במשולש שווה שוקיים התיכון לבסיס מתלכד עם הגובה
24 SAOD = 0.5 * AD * EO (23) נוסחת השטח למשולש
25 SAOD = 12 (21) (22) (24) חישוב

מש”ל ד’1

פתרון סעיף ד2
טענה נימוק
26 (16) סידור משוואה
27 SCBD = 6.75 (25) (26) חישוב
28 DB = 6 (14) (21) חישוב
29 SABD = 0.5 * DB * AD (2) + שטח משולש
30 SABD = 24 (22) (28) (29) חישוב
31 SABCD = SABD +SCBD סכום שטחים במרובע ABCD
32 SABCD = 30.75 (27) (30) (31) חישוב

מש”ל ד’2

 

טריגונומטריה

תשובות סופיות

סעיף א

∠ACB = 22.52°

סעיף ב

BC = 8.19

סעיף ג

∠DBC = 117.45°

סעיף ד

R = 6.036

פתרון סעיף א

נתון: BC = 2AB,

∠BAC = 50°

נמצא את הזווית-

∠ACB = α

נשתמש במשפט הסינוסים במשולש ABC:

נגדיר AB = x:

∠ACB = α = 22.52°

מצאנו את הזווית שביקשו.

פתרון סעיף ב

נתון כעת ששטח המשולש ABC הוא 16.

נמצא את CB באמצעות הנוסחה הטריגונומטרית לשטח משולש.

כדי להשתמש בנוסחה לשטח צריך את הזווית בין הצלעות:

∠ABC = β

β = 180° – 50° – 22.52° =

= 107.48°

כעת נשתמש בנוסחה לשטח משולש:

SABC = 16

0.5 * AB * BC * sinβ = 16

0.5 * x * 2x * sin(107.48°) = 16

x2 * 0.954 = 16

x2 = 16.77

x = 4.095

מצאנו את x, אז הצלע BC:

BC = 2x

BC = 8.19

פתרון סעיף ג

נתון: DC = 14.

נמצא את הזווית:

∠DBC = γ

באמצעות משפט הקוסינוסים.

נתון BC = DB.

DC= DB2 + BC2 – 2* DB * BC * cosγ

14= (8.19)2 + (8.19)2 – 2* (8.19)2 *cosγ

14= 2(8.19)2 (1 – cosγ)

1.461 = 1 – cosγ

cosγ = – 0.461

γ = 117.45°

∠DBC = 117.45°

פתרון סעיף ד

נתון: E אמצע קטע BC.

נמצא את רדיוס המעגל החוסם את משולש DBE:

את הרדיוס החוסם נמצא באמצעות משפט הסינוסים, כדי להשתמש בו נצטרך למצוא את האורך DE.

נשתמש במשפט הקוסינוסים במשולש ADE החדש:

DE2 = BE2 + DB2 – 2 * BE * DB * cosγ

DE2 = x2 + (2x)2 – 4x2  * (- 0.461)

DE2 = 114.765

DE = 10.7

מצאנו את הצלע החסרה, אז נשתמש במשפט הסינוסים במשולש ADE ונמצא את הרדיוס:

2R = 12.0575

R = 6.03

 

פונקציה רציונלית

תשובות סופיות

סעיף א1

x ≠ ± 3

סעיף א2

y =6

x = ± 3

סעיף ב

max (0, 4)

סעיף ג

(0, 4)

(± √6, 0)

סעיף ד

סעיף ה

גרף 4

סעיף ו1

לא נכון

סעיף ו2

נכון

פתרון סעיף א1

נתונה הפונקציה:

נמצא את תחום ההגדרה:

x2 – 9 ≠ 0

x2 ≠ 9

x ≠ ± 3

פתרון סעיף א2

נמצא את האסימפטוטות של הפונקציה.

נקודות אי-ההגדרה שמצאנו בסעיף הקודם לא מאפסות מונה,

לכן אסימפטוטות אנכיות:

x = ± 3

נחפש אסימפטוטה אופקית:

איקס בריבוע בכל הפעמים שהוא מופיע בפונקציה, לכן הגבול באינסוף ומינוס אינסוף אותו דבר.

= 2 + 4 = 6

אז האסימפטוטה האופקית:

y =6

פתרון סעיף ב

נמצא את נקודות הקיצון של הפונקציה:

נקודת הקיצון-

f ‘ (x) = 0

– 36x = 0

x = 0

המכנה חיובי לכל x בתחום, לכן הסימן משתנה לפי המונה.

4 3 1 0 -1 -3 -4
0 + + f ‘ (x)
\ \ / / f (x)

f ‘ (- 4) = 0.852 = (+)

f ‘ (- 1) = 0.36 = (+)

f ‘ (1) = – 0.5625 = (-)

f ‘ (4) = – 5.76 = (-)

f (0) = 4

מצאנו את נקודת הקיצון של הפונקציה:

max (0, 4)

פתרון סעיף ג

מצאנו את נקודת החיתוך של הפונקציה עם ציר ה-y:

(0, 4)

נמצא את החיתוך עם ציר x:

f (x) = 0

2x2 = – 4x2 + 36

6x2 = 36

x2 = 6

x = ± √6

נקודות החיתוך:

(0, 4)

(± √6, 0)

פתרון סעיף ד

מצאנו עד כה:

ת.ה.-

x ≠ ± 3

אסימפטוטות-

y =6

x = ± 3

קיצון-

max (0, 4)

חיתוך-

(0, 4)

(± √6, 0)

תחומי עלייה וירידה נסיק מהטבלה בסעיף ב’ –

עלייה:

x < -3

-3 < x < 0

ירידה:

x > 3

0 < x < 3

נשרטט את גרף הפונקציה:

פתרון סעיף ה

נמצא איזה גרף מתאים לנגזרת.

מצאנו נקודת חיתוך עם ציר האיקס של הנגזרת (נקודות הקיצון של הפונקציה) בנקודה x = 0.

מהתבוננות בגרפים זה פוסל את גרף 2 ו-3.

בנוסף מצאנו את תחומי החיוביות והשליליות של הנגזרת (עלייה וירידה של הפונקציה)-

חיובית:

x < -3

-3 < x < 0

שלילית:

x > 3

0 < x < 3

לכן גרף 1 נפסל גם כן.

אז הגרף המתאים לנגזרת הפונקציה הוא גרף 4.

פתרון סעיף ו1

“בכל נקודה בתחום x > 3 שיפוע המשיק לגרף הפונקצייה f (x) הוא חיובי.”

מצאנו שהפונקציה יורדת בתחום זה, לכן שיפוע המשיק בתחום זה שלילי.

ההיגד לא נכון.

פתרון סעיף ו2

“בכל נקודה בתחום x < – 3 שיפוע המשיק לגרף הפונקצייה f (x) הוא חיובי.”

מצאנו שהפונקציה עולה בתחום זה, לכן שיפוע המשיק בתחום זה חיובי.

ההיגד נכון.

 

פונקציית שורש

תשובות סופיות

סעיף א

b = 0.5

סעיף ב

2.5 ≥ x

סעיף ג

(0 , √5)

סעיף ד

max (0.5, 2.25)

min (2.5, 1.25)

סעיף ה

סעיף ו

Xmax = – 10

פתרון סעיף א

נתונה הפונקציה:

b פרמטר חיובי.

נתון שהפונקציה חותכת את ציר האיקס בנקודה (0, 10-).

נציב ונמצא את b:

f (-10) = 0

√25 = 10b

5 = 10b

b = 0.5

פתרון סעיף ב

אז הפונקציה היא:

תחום ההגדרה שלה לפי השורש:

5 – 2x ≥ 0

5 ≥ 2x

2.5 ≥ x

פתרון סעיף ג

נקודת החיתוך של הפונקציה עם ציר ה-y:

f (0) = √5

(0 , √5)

פתרון סעיף ד

נמצא את נקודות הקיצון של הפונקציה:

f ‘ (x) = 0

4 = 5 – 2x

2x = 1

x = 0.5

מצאנו נקודה חשודה לקיצון פנימי אחת, ובנוסף יהיה לנו קיצון בקצה תחום ההגדרה.

2.5 1 0.5 0
לא מוגדר 0 + f ‘ (x)
\ / f (x)

f ‘ (0) = 0.052 = (+)

f ‘ (1) = -0.077 = (-)

f (0.5) = 2.25

f (2.5) = 1.25

מצאנו את נקודות הקיצון:

max (0.5, 2.25)

min (2.5, 1.25)

פתרון סעיף ה

נסכם את מה שמצאנו על הפונקציה:

תחום הגדרה-

2.5 ≥ x

חיתוך צירים-

(-10, 0)

(0 , √5)

קיצון-

max (0.5, 2.25)

min (2.5, 1.25)

נשרטט את גרף הפונקציה:

פתרון סעיף ו

נתונה פונקציה g(x) המקיימת:

g ‘ (x) = – f (x)

נמצא את שיעור האיקס של נקודת הקיצון הפנימית של g(x) וסוגה.

נקודת הקיצון:

שיעור האיקס של נקודת הקיצון הפנימית של g(x) הוא שיעור נקודת החיתוך של f (x) עם ציר האיקס.

g ‘ (x) = – f (x) = 0

f (x) = 0

x = -10

בנקודה זו הפונקציה f (x) מחליפה סימן משלילית לחיובית.

לכן הפונקציה ( f (x) – ) ההפוכה תחליף סימן מחיובית לשלילית.

הנגזרת g ‘ (x) מחליפה בקיצון מחיוביות לשליליות, לכן g (x) מחליפה בין עלייה לירידה.

זו נקודת מקסימום.

Xmax = – 10

 

בעיית קיצון

תשובות סופיות

סעיף א

סעיף ב

t = 4

סעיף ג

22.42

פתרון סעיף א

נתונה הפונקציה:

ונקודות A, B, ו-C:

נסמן X של B ב-t,

t > 0.

אז שיעור ה-y של B:

מצאנו את הנקודה B:

נתון גם שהישר BC מקביל לציר ה-X, לכן יש ל-B ו-C את אותו שיעור ה-y.

הפונקציה זוגית:

לכן שיעור ה-x של C יהיה מינוס השיעור של B:

מצאנו את שתי הנקודות הנדרשות.

פתרון סעיף ב

נמצא את t עבורו השטח של משולש ABC מינימלי.

ABC משולש שווה שוקיים (AB=AC), המרחק בין A לישר BC הוא הגובה והמרחק בין B ל-C הוא הבסיס.

הגובה:

והבסיס:

BC = t – (- t) = 2t

נגדיר את הפונקציה של השטח, כתלות ב-t:

נגזור כדי למצוא את ערך t המינימלי:

t2 = 16

t = – 4

נפסל כי נתון t > 0, אז-

t = 4

נוודא שאכן מינימלי:

5 4 3
+ 0 S ‘ (x)
/ U \ S (x)

S ‘ (3) = -2.33 = (-)

S ‘ (5) = 1.08 = (+)

מצאנו t עבורו השטח מינימלי, והוא 4.

פתרון סעיף ג

נמצא את היקף המשולש עבור t = 4:

נציב את t בשיעורי הנקודות-

A (0, – 2)

B (4, 4)

C (- 4, 4)

הצלע BC:

BC = 2t = 8

נמצא את AC/AB (שווים כפי שהסברנו בסעיף ב):

AB2 = (XB – XA )2 + (YB – YA )2

AB2 = 42 + 62

AB2 = 52

AB = √52

אז היקף המשולש:

PABC = 8 + √52 + √52 = 22.42

מצאנו את היקף המשולש, והוא 22.42.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *