לפני שמתחילים
זה השאלון השני של 3 יחידות לימוד בתוכנית החדשה. יש בו שש שאלות, מחולקות לשלושה אשכולות, שתי שאלות בכל אשכול. כל שאלה שווה 25 נקודות, ומותר לענות באופן מלא או חלקי על כמה שאלות שרוצים, אבל סך הנקודות לא יעלה על 100. ארבע תשובות מלאות כבר מגיעות ל-100, ותשובה חמישית היא רשת ביטחון למקרה של טעות. השאלון אינו מפרט ניקוד לתת-סעיפים.
משך הבחינה שעתיים וארבעים דקות. מותרים מחשבון לא גרפי ודפי נוסחאות.
כאן פתורות כל שש השאלות. בכל שאלה מופיעים הנתונים, השלבים והנימוק לכל שלב, ובסופה הערה קצרה על המקום שבו נופלים.
אשכול חברה ומדע
שאלה 1, סטטיסטיקה: אימון ומשחק כדורסל (25 נקודות)
הנתונים. לפני משחק כדורסל של ילדים נערך אימון בקליעות לסל. דיאגרמת העמודות מראה כמה ילדים קלעו כל מספר של קליעות. נקרא את גובה כל עמודה ונרשום הכול בטבלה, כי מכאן והלאה נעבוד רק עם הטבלה:
| מספר הקליעות | 2 | 3 | 5 | 10 | 15 |
|---|---|---|---|---|---|
| מספר הילדים | 1 | 6 | 3 | 8 | 2 |
שימו לב לסדר: על הציר האופקי רשום מספר הקליעות, וגובה העמודה הוא מספר הילדים. העמודה הגבוהה, 8, עומדת מעל 10 קליעות: שמונה ילדים קלעו 10 פעמים כל אחד.
סעיף א(1): כמה ילדים השתתפו באימון
כל ילד מופיע בדיוק בעמודה אחת, ולכן מחברים את גובהי כל העמודות:
באימון השתתפו 20 ילדים.
סעיף א(2): ממוצע הקליעות לילד
כדי לקבל ממוצע צריך את סך כל הקליעות, ואז לחלק במספר הילדים. בכל עמודה מכפילים את מספר הקליעות במספר הילדים שקלעו אותו:
ממוצע הקליעות לילד באימון הוא 7.25.
סעיף ב: כמה ילדים השתתפו במשחק
במשחק השתתפו 80% ממספר הילדים שהשתתפו באימון. 80% הם 0.8:
במשחק השתתפו 16 ילדים.
סעיף ג: השלמת הטבלה
הטבלה של המשחק צריכה לכלול את כל 16 הילדים. ידועים 7 ילדים (6 קליעות), 3 ילדים (x קליעות) וילד אחד (18 קליעות). כל השאר קלעו 4 קליעות:
| מספר הקליעות | 4 | 6 | x | 18 |
|---|---|---|---|---|
| מספר הילדים | 5 | 7 | 3 | 1 |
5 ילדים קלעו 4 קליעות במשחק.
סעיף ד: הערך של x
נתון שגם במשחק הממוצע הוא 7.25. במשחק 16 ילדים, ולכן סך הקליעות במשחק הוא:
עכשיו נחשב את סך הקליעות מן הטבלה, בדיוק כמו בסעיף א(2), כשהעמודה של x נשארת פתוחה:
בדיקה: 20 + 42 + 36 + 18 = 116, ו-116 : 16 = 7.25. מתאים.
x = 12.
סעיף ה: הטענה של תומר
תומר אומר שאילו השתתף במשחק וקלע 6 קליעות, הממוצע היה עולה. הכלל שכדאי לזכור: כשמוסיפים לקבוצה ערך קטן מן הממוצע, הממוצע יורד, וכשמוסיפים ערך גדול ממנו, הממוצע עולה. כאן 6 קטן מ-7.25, ולכן הממוצע צריך לרדת.
נוודא בחישוב. עם תומר היו 17 ילדים, וסך הקליעות היה גדל ב-6:
7.18 קטן מ-7.25.
הטענה של תומר אינה נכונה: הממוצע היה יורד לכ-7.18, כי 6 קליעות הן פחות מן הממוצע 7.25.
איפה נופלים בשאלה 1. בסעיף א(2) רבים מחשבים ממוצע של המספרים שעל הציר, (2 + 3 + 5 + 10 + 15) : 5 = 7, ושוכחים שלכל ערך יש מספר ילדים אחר. בסעיף ד המלכודת היא לחשב 7.25 × 20 במקום 7.25 × 16: במשחק השתתפו 16 ילדים בלבד. ובסעיף ה, תומר קלע 6, וזה נשמע "הרבה", אבל מה שקובע הוא ההשוואה לממוצע, לא הרושם.
שאלה 2, הסתברות: הקלמר של סיגל (25 נקודות)
הנתונים. בקלמר 6 עפרונות ו-18 עטים, כלומר 24 כלי כתיבה. סיגל מוציאה כלי אחד, מחזירה אותו, ומוציאה שוב. בגלל ההחזרה, בהוצאה השנייה הקלמר נראה בדיוק כמו בראשונה, ולכן שתי ההוצאות אינן משפיעות זו על זו.
ההסתברויות להוצאה אחת:
סעיף א: שני עפרונות
עיפרון בהוצאה הראשונה וגם עיפרון בשנייה. ההוצאות בלתי תלויות, ולכן מכפילים:
ההסתברות לשני עפרונות היא 116, כלומר 0.0625.
סעיף ב: בדיוק עט אחד
"בדיוק עט אחד" יכול לקרות בשתי דרכים: עט ואחריו עיפרון, או עיפרון ואחריו עט. נחשב כל דרך ונחבר, כי הדרכים זרות:
ההסתברות שבדיוק אחד מן הכלים הוא עט היא 38, כלומר 0.375.
סעיף ג: לפחות עט אחד
"לפחות עט אחד" כולל עט אחד או שני עטים. המצב ההפוך הוא שאין אף עט, כלומר שני עפרונות, וההסתברות שלו כבר חושבה בסעיף א:
בדיקה בדרך הישירה: שני עטים 34 × 34 = 916, ועוד בדיוק עט אחד 616, ביחד 1516. מתאים.
ההסתברות שלפחות אחד מן הכלים הוא עט היא 1516, כלומר 0.9375.
סעיף ד: יום שני
ביום ראשון סיגל החזירה כל כלי שהוציאה, ולכן בתחילת יום שני היו בקלמר עדיין 6 עפרונות ו-18 עטים. היא נתנה לחברתה עיפרון אחד ו-3 עטים, ונשארו:
ההסתברות להוציא עיפרון ביום שני:
זו בדיוק אותה הסתברות כמו ביום ראשון. הסיבה: סיגל הוציאה עפרונות ועטים באותו יחס שהיה בקלמר, 1 : 3, ולכן היחס בקלמר לא השתנה. ההסתברות לשני עפרונות:
ההסתברות ביום שני שווה להסתברות שבסעיף א: בשני הימים היא 116.
איפה נופלים בשאלה 2. בסעיף ב שוכחים את הסדר ההפוך ומקבלים 316 בלבד. בסעיף ג מחשבים רק "בדיוק עט אחד" או רק "שני עטים", במקום את שניהם. ובסעיף ד, התחושה היא ש"פחות עפרונות" פירושו הסתברות קטנה יותר, אבל ההסתברות תלויה ביחס בין העפרונות לכל הכלים, לא במספר העפרונות לבדו.
אשכול התמצאות במישור ובמרחב
שאלה 3, משולשים דומים: המדרגות הנעות (25 נקודות)
הנתונים. המדרגות הנעות הן הקטע AB: הן מתחילות בנקודה A שעל הקרקע ומסתיימות בנקודה B. הנקודה D נמצאת על AB. שני עמודי תמיכה, BC ו-DE, מאונכים לקרקע, והנקודות A, E ו-C נמצאות על קו הקרקע (E בין A ל-C). נתון AC = 9 מטרים ו-BC = 6.75 מטרים.
סעיף א: אורך המדרגות, AB
העמוד BC מאונך לקרקע, ולכן במשולש ABC הזווית C ישרה. AB, שמול הזווית הישרה, הוא היתר. לפי משפט פיתגורס:
אורך המדרגות הנעות הוא 11.25 מטרים.
סעיף ב: מדוע המשולשים ABC ו-ADE דומים
נחפש שתי זוויות שוות בהתאמה:
- שני עמודי התמיכה מאונכים לקרקע, ולכן ∢C = 90° במשולש ABC, וגם ∢E = 90° במשולש ADE.
- הזווית A משותפת לשני המשולשים: בשניהם היא הזווית שבין הקרקע לבין המדרגות.
לשני המשולשים יש שתי זוויות שוות בהתאמה, ולכן הם דומים לפי משפט הדמיון ז.ז.
סדר האותיות חשוב: A מתאים ל-A, B מתאים ל-D ו-C מתאים ל-E. לכן הצלע AB מתאימה ל-AD, הצלע BC מתאימה ל-DE, והצלע AC מתאימה ל-AE.
סעיף ג(1): יחס הדמיון
נתון AD = 7.5 מטרים. הצלע AB במשולש הגדול מתאימה לצלע AD במשולש הקטן, ושתיהן ידועות:
יחס הדמיון בין המשולש ABC למשולש ADE הוא 1.5, כלומר 3 : 2.
(מי שמחשב בכיוון ההפוך, מן הקטן אל הגדול, מקבל 2 : 3. זה אותו יחס, וחשוב רק לכתוב במפורש איזה משולש בא ראשון.)
סעיף ג(2): אורך העמוד DE
הצלע DE מתאימה ל-BC. כל צלע במשולש הקטן קטנה פי 1.5 מן הצלע המתאימה במשולש הגדול:
אורך עמוד התמיכה DE הוא 4.5 מטרים.
סעיף ד: המרחק בין העמודים, EC
נחשב קודם את AE, שמתאימה ל-AC:
הנקודה E נמצאת בין A ל-C, ולכן:
בדיקה בפיתגורס במשולש ADE: 6² + 4.5² = 36 + 20.25 = 56.25, ו-7.5² = 56.25. מתאים.
המרחק בין שני עמודי התמיכה הוא 3 מטרים.
איפה נופלים בשאלה 3. בסעיף ג(1) מחלקים צלעות שאינן מתאימות, למשל AC : AD. כדאי לרשום את ההתאמה (B עם D, C עם E) לפני שמחלקים. בסעיף ד רבים עונים 6 ושוכחים ש-6 הוא AE, המרחק מ-A עד העמוד הקטן. השאלה שואלת על המרחק בין העמודים, ולכן צריך להוריד אותו מ-AC.
שאלה 4, טריגונומטריה: שני סולמות על עמוד תקשורת (25 נקודות)
הנתונים. העמוד AB ניצב על קרקע מישורית בנקודה A, כלומר AB מאונך לקרקע. גיא הציב סולם בנקודה C, ושרון הציב סולם בנקודה D, בצד השני של העמוד, על המשך הקטע CA. שני הסולמות נשענים על העמוד בנקודה B. נתון BC = 5 מטרים ו-∢ACB = 67°.
נוצרו שני משולשים ישרי זווית, ABC ו-ABD, ובשניהם הזווית הישרה היא ב-A. בכל אחד מהם הסולם, שמול הזווית הישרה, הוא היתר.
סעיף א: אורך הקטע CA
במשולש ABC ידוע היתר BC והזווית C. הצלע CA היא הניצב שליד הזווית C, ולכן נשתמש בקוסינוס:
אורך הקטע CA הוא כ-1.95 מטרים.
סעיף ב: אורך הקטע AB
הצלע AB היא הניצב שמול הזווית C, ולכן נשתמש בסינוס:
אורך הקטע AB, כלומר הגובה שבו נשענים הסולמות, הוא כ-4.60 מטרים.
בדיקה בפיתגורס: 1.954² + 4.603² ≈ 3.818 + 21.188 = 25.006, ו-5² = 25. מתאים, עד כדי עיגול.
סעיף ג: הזווית BDA
נתון BD = 4.8 מטרים. במשולש ABD ידוע עכשיו היתר BD, וידוע הניצב AB, שנמצא מול הזווית D. ניצב מול הזווית ויתר: סינוס.
שרון הציב את הסולם בזווית של כ-73.5° ביחס לקרקע.
(מי שמציב AB = 4.6 בדיוק מקבל 4.6 : 4.8 ≈ 0.9583 וזווית של כ-73.4°. ההבדל נובע מעיגול בלבד, ושתי התשובות נכונות. כדאי להשאיר במחשבון את הערך המלא של AB ולא להקליד מחדש את המספר המעוגל.)
הגיוני? הסולם של שרון קצר יותר (4.8 מטרים לעומת 5) ומגיע לאותו גובה, ולכן הוא עומד זקוף יותר: 73.5° לעומת 67°.
סעיף ד: המרחק CD
הנקודות C ו-D נמצאות משני צדי העמוד, ולכן CD = CA + AD. את CA כבר יש, צריך את AD. במשולש ABD ידועים היתר BD והניצב AB, ולכן לפי פיתגורס:
(את AB² כדאי לחשב מן הערך המלא של AB שנשאר במחשבון, כ-21.183. מי שמעגל קודם ל-4.6 מקבל AD ≈ 1.37, ובסוף אותה תשובה, כ-3.32.)
אפשר גם בקוסינוס של הזווית מסעיף ג: AD = 4.8 × cos 73.5° ≈ 4.8 × 0.284 ≈ 1.36.
ועכשיו:
המרחק בין שתי הנקודות שבהן הוצבו הסולמות הוא כ-3.32 מטרים.
איפה נופלים בשאלה 4. בסעיפים א ו-ב מחליפים בין סינוס לקוסינוס. השאלה שצריך לשאול היא אם הצלע המבוקשת נוגעת בזווית (קוסינוס) או עומדת מולה (סינוס). בסעיף ג רבים מחפשים את הזווית בטנגנס, אף שהניצב AD עוד לא ידוע. ובסעיף ד מחסירים, CA − AD, כאילו שני הסולמות באותו צד. בסרטוט הם משני צדי העמוד, ולכן מחברים.
אשכול פיננסי כלכלי
שאלה 5, גדילה ודעיכה באחוז קבוע: החיסכון והמכונית (25 נקודות)
הנתונים. בתחילת 2020 הפקידה ניצן 28,500 שקלים בתוכנית חיסכון, והסכום גדל בכל שנה ב-4%. גדילה של 4% פירושה שבכל שנה הסכום מוכפל ב-1.04: הסכום החדש הוא 100% מן הישן ועוד 4%, כלומר 104% ממנו.
סעיף א: החיסכון בתחילת 2026
מתחילת 2020 עד תחילת 2026 עברו 6 שנים, ולכן הסכום הוכפל ב-1.04 שש פעמים:
בתחילת 2026 היו בתוכנית החיסכון כ-36,061.59 שקלים.
סעיף ב: מתי היו בחיסכון 33,341 שקלים
נמשיך להכפיל ב-1.04 משנה לשנה, ונעצור כשנגיע לסכום המבוקש:
| השנה | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 |
|---|---|---|---|---|---|
| הסכום בשקלים | 28,500 | 29,640 | 30,825.60 | 32,058.62 | 33,340.97 |
בתחילת 2024 הסכום הוא 33,340.97, ואחרי עיגול זה בדיוק 33,341.
אפשר גם בלי טבלה: 33,341 : 28,500 ≈ 1.16986, ומנסים חזקות של 1.04 עד שמגיעים לערך הזה. 1.04⁴ ≈ 1.16986, כלומר עברו 4 שנים מתחילת 2020.
בתחילת שנת 2024 היו בתוכנית החיסכון 33,341 שקלים.
סעיף ג: בכמה אחוזים יורד מחיר המכונית
מחיר המכונית יורד בכל שנה באחוז קבוע, כלומר מוכפל בכל שנה באותו גורם. נסמן אותו ב-q. מתחילת 2023 עד תחילת 2025 עברו שנתיים, ולכן הכפלנו ב-q פעמיים:
(הגורם q חיובי, ולכן לוקחים רק את השורש החיובי.)
גורם של 0.98 פירושו שבכל שנה המחיר הוא 98% מן המחיר של השנה הקודמת, כלומר הוא יורד ב-2%.
מחיר המכונית קטן בכל שנה ב-2%.
סעיף ד: האם החיסכון הספיק בתחילת 2026
צריך להשוות שני מספרים באותו רגע, תחילת 2026. את החיסכון כבר חישבנו בסעיף א: כ-36,061.59 שקלים. את מחיר המכונית נחשב משנת 2025, שנה אחת קדימה:
ההשוואה:
לא. בתחילת 2026 המכונית עלתה 37,647.68 שקלים, ובחיסכון היו רק כ-36,061.59 שקלים, כלומר חסרו כ-1,586 שקלים.
איפה נופלים בשאלה 5. בסעיף ג מחלקים את 0.9604 ב-2 במקום להוציא שורש, או מחשבים את הירידה הכוללת, 1,584 שקלים, ומחלקים אותה לשנתיים, כאילו הירידה קבועה בשקלים ולא באחוזים. בסעיף ד שוכחים להוריד את מחיר המכונית עוד שנה, ומשווים את החיסכון של 2026 למחיר של 2025.
שאלה 6, פונקציות קוויות: קופות הוועד (25 נקודות)
הנתונים. בשני בניינים זהים הוחלט לתקן את המעלית.
| בקופה מראש | נגבה מכל דירה | |
|---|---|---|
| בניין א' | 24,000 שקלים | 3,000 שקלים |
| בניין ב' | 9,600 שקלים | 4,600 שקלים |
בגרף מופיעים שני ישרים, I ו-II, שמתארים את הסכום הכולל בקופה לפי מספר הדירות ששילמו. ישר II חותך את ציר הסכום גבוה יותר ועולה מתון יותר. ישר I חותך את ציר הסכום נמוך יותר ועולה תלול יותר, ובהמשך הוא חוצה את II ועובר מעליו.
סעיף א: איזה גרף מתאר את בניין א'
שני דברים מזהים ישר: איפה הוא פוגש את ציר הסכום, וכמה מהר הוא עולה.
- נקודת ההתחלה. כשאף דירה עוד לא שילמה (0 דירות), בקופה יש רק הסכום שהיה בה מראש. בבניין א' זה 24,000, יותר מ-9,600 של בניין ב', ולכן הישר של א' פוגש את ציר הסכום גבוה יותר.
- קצב העלייה. כל דירה מוסיפה בבניין א' 3,000 שקלים, פחות מ-4,600 בבניין ב', ולכן הישר של א' עולה מתון יותר.
שתי התכונות מתאימות לישר II.
גרף II מתאר את הסכום הכולל בקופת הוועד של בניין א'.
סעיף ב: הביטויים האלגבריים
הסכום בקופה הוא מה שהיה בה מראש, ועוד הסכום שנגבה מכל דירה כפול מספר הדירות ששילמו, x.
(1) בניין א': 24,000 + 3,000x
(2) בניין ב': 9,600 + 4,600x
סעיף ג: מתי הסכומים שווים
משווים את שני הביטויים:
בדיקה: בניין א' 24,000 + 3,000 × 9 = 51,000. בניין ב' 9,600 + 4,600 × 9 = 51,000. מתאים.
הסכומים שווים כאשר x = 9, כלומר כששילמו 9 דירות בכל בניין (בכל קופה 51,000 שקלים). זו נקודת החיתוך של שני הישרים בגרף.
סעיף ד: כמה דירות בבניין ב' שילמו
בקופה של בניין ב' היו 60,200 שקלים. נציב בביטוי של בניין ב':
עד לאותו זמן שילמו בבניין ב' 11 דירות.
סעיף ה: איזו טענה נכונה
בכל בניין 16 דירות, וכולן שילמו, ולכן מציבים x = 16 בשני הביטויים:
תיקון המעלית עולה 80,000 שקלים. בבניין א' 72,000 < 80,000, הסכום אינו מספיק. בבניין ב' 83,200 > 80,000, הסכום מספיק.
טענה III נכונה: רק בקופת הוועד של בניין ב' הצטבר סכום שמספיק לתיקון המעלית.
זה מתאים גם לגרף: אחרי נקודת החיתוך (9 דירות) הישר של בניין ב' נמצא מעל הישר של בניין א', ו-16 דירות הן הרבה אחרי נקודת החיתוך.
איפה נופלים בשאלה 6. בסעיף א בוחרים בישר התלול כי "בבניין א' היה יותר כסף", ומתבלבלים בין נקודת ההתחלה לבין קצב העלייה. כדאי לבדוק כל תכונה בנפרד. בסעיף ב מחליפים בין המספרים, למשל 3,000 + 24,000x. הצבה של x = 0 עושה סדר: התוצאה חייבת להיות הסכום שהיה בקופה מראש. ובסעיף ה, בבניין א' היה יותר כסף בהתחלה, וזה מפתה לבחור בטענה II, אבל אחרי 16 דירות בניין ב' כבר עקף אותו.
התשובות בקצרה
| שאלה | סעיף | התשובה |
|---|---|---|
| 1 | א(1) | 20 ילדים |
| 1 | א(2) | 7.25 קליעות לילד |
| 1 | ב | 16 ילדים |
| 1 | ג | 5 ילדים |
| 1 | ד | x = 12 |
| 1 | ה | הטענה אינה נכונה, הממוצע יורד לכ-7.18 |
| 2 | א | 116 = 0.0625 |
| 2 | ב | 38 = 0.375 |
| 2 | ג | 1516 = 0.9375 |
| 2 | ד | שווה, 116 בשני הימים |
| 3 | א | AB = 11.25 מטרים |
| 3 | ב | ∢C = ∢E = 90° וזווית A משותפת, דמיון לפי ז.ז. |
| 3 | ג(1) | 3 : 2, כלומר k = 1.5 |
| 3 | ג(2) | DE = 4.5 מטרים |
| 3 | ד | EC = 3 מטרים |
| 4 | א | CA ≈ 1.95 מטרים |
| 4 | ב | AB ≈ 4.60 מטרים |
| 4 | ג | ∢BDA ≈ 73.5° |
| 4 | ד | CD ≈ 3.32 מטרים |
| 5 | א | ≈ 36,061.59 שקלים |
| 5 | ב | בתחילת 2024 |
| 5 | ג | 2% בשנה |
| 5 | ד | לא הספיק, חסרו כ-1,586 שקלים |
| 6 | א | גרף II |
| 6 | ב(1) | 24,000 + 3,000x |
| 6 | ב(2) | 9,600 + 4,600x |
| 6 | ג | x = 9 |
| 6 | ד | 11 דירות |
| 6 | ה | טענה III |