נדב כץ
נדב כץ · בית הספר לשיעורים פרטיים ולקורסים
לדף הבחינה

התשובות הסופיות · נדב כץ

מתמטיקה א׳

שאלון 35571 · קיץ, מועד א׳ · תשפ״ד · 2024

שאלה, סעיף והתשובה. בלי דרך ובלי הסבר, כדי לבדוק מהר אם צדקתם. מי שרוצה לראות איך מגיעים לתשובה ימצא את הדרך בפתרון המלא.

הערות על השאלון

פרק ראשון: שאלות קצרות

שאלה 1 25 נקודות

ארבעה סעיפים קצרים: אינדוקציה, גרף הנגזרת השנייה, ערך מוחלט ופרמטר, קוטר ומשולשים דומים

סעיףהתשובה
א
הוכחה באינדוקציה. בסיס: n = 1 נותן 4 = 1 · 2 · 126. צעד: n(n + 1)(5n + 7)6 + (n + 1)(5n + 8)2 = (n + 1)(5n² + 22n + 24)6 = (n + 1)(n + 2)(5n + 12)6, וזה אגף ימין עבור n + 1
ב(1)
f′ עולה בתחומים x < a ו-b < x < d, ויורדת בתחומים a < x < 0, 0 < x < b ו-x > d
ב(2)
נקודת קיצון אחת ונקודת פיתול אחת. h′ = f″ − e מחליפה סימן רק בנקודה x₁ < a שבה הענף השמאלי של f″ חוצה את הגובה e (מפלוס למינוס, ולכן מקסימום). ב-x = c h′ מתאפסת בלי להחליף סימן, אבל h″ = f‴ מחליפה סימן, ולכן שם נקודת פיתול (עם משיק אופקי)
ג(1)
(0 , 3 − m)
ג(2)
מינימום (−5 , m) ו-(5 , m), מקסימום (0 , 3 + m)
ג(3)
I לא נכונה: h ≥ m > 0, אבל g מתאפסת בשתי נקודות (שם f(x) = −m). II לא נכונה: h(x) = m + 12 שקול ל-f(x) = ±12, ולכן לישר ולגרף h ארבע נקודות חיתוך לכל m (ול-g שלוש רק עבור m = 1.25)
ד(1)
הוכחה: ∢ACD = 90° (היקפית על הקוטר AD), ∢AFB = 90° (נתון), ∢ABF = 180° − ∢ABC = ∢ADC (מרובע חסום, F, B, C על ישר). לכן △ACD ∼ △AFB לפי ז.ז., בהתאמה A↔A, C↔F, D↔B
ד(2)
S(ACD) : S(AFB) = 1/sin²24° ≈ 6.04

פרק שני: סדרות והסתברות

שאלה 2 25 נקודות

סדרה הנדסית עם מנה שלילית, סדרת מכפלות וסכום אין-סופי

סעיףהתשובה
א
bₙ = q2n, bₙ₊₁bₙ = q² קבוע, ולכן B הנדסית עם מנה q²
ב
I נכונה (הסימנים מתחלפים). II לא נכונה (B יורדת: איברים חיוביים ומנה בין 0 ל-1). III נכונה (q, q³, q⁵, ... שליליים עם מנה q² בין 0 ל-1, עולה)
ג
q = −13
ד
m = 9

שאלה 3 25 נקודות

התפלגות בינומית בחידון, ניקוד לפי מספר השאלה והסתברות מותנית

סעיףהתשובה
א
P = 0.7
ב
0.3087
ג
0.2401 (שאלות 2 עד 5 נכונות, כלומר 0.7⁴)
ד
0.05733 (הקבוצות {1,5}, {2,4}, {1,2,3})
ה
0.1

פרק שלישי: גאומטרייה וטריגונומטרייה במישור

שאלה 4 25 נקודות

מרובע חסום, משיק, חוצה זווית ויחסי שטחים

סעיףהתשובה
א
הוכחה: ∢EBC זווית חיצונית למשולש ABC, ולכן ∢EBC = ∢BAC + ∢BCA = 2∢BAC (AB = CB), ו-∢BAC = ∢BDC (היקפיות על הקשת BC)
ב(1)
הוכחה: ∢ECA = ∢ADC (זווית בין משיק למיתר), ו-∢ECA = ∢ACD (חוצה). לכן ∢ACD = ∢ADC ו-AC = AD
ב(2)
ADCD = 43
ב(3)
S(ABF) : S(CBF) = 4 : 3
ג
S(AEC) = 11S4

שאלה 5 25 נקודות

תיכון במשולש, משפט הסינוסים ורדיוסים של מעגלים חוסמים

סעיףהתשובה
א
AP = k · sin β / sin(α + β), BP = k · sin α / sin(α + β)
ב
α ≈ 24.3° (sin 2α = 34, 2α חד כי α < β ו-α + β = 90°)
ג
R(AEC) : R(AEB) = ACAB = 2√5 + √73 ≈ 1.84
ד
הנתונים סותרים: נתוני סעיף ב קובעים ∢ABC ≈ 118.75°, ולא 90°. לפי שרשרת הסעיפים (α ≈ 24.3° מסעיף ב ו-AC ≈ 1.843k מסעיף ג, עם ∢AEC = 90° + α): R(AEC) = AC2 cos α ≈ 1.01k. אם נתון השטח יורד (AE ⊥ BD ו-∢ABC = 90°): R(AEC) = 4k√15 ≈ 1.03k. אם הניצבות יורדת (שטח ABD = k²4 ו-∢ABC = 90°): R(AEC) = √17k/5 ≈ 0.82k

השאלון סותר את עצמו בסעיף הזה

פרק רביעי: חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי

שאלה 6 25 נקודות

פונקציה רציונלית עם פרמטר, פונקציה קדומה ומכפלת פונקציות

סעיףהתשובה
א(1)
x ≠ √a, x ≠ −√a
א(2)
x = √a, x = −√a (אנכיות), y = 0 (אופקית)
א(3)
עולה בתחום −√a < x < √a, יורדת בתחומים x < −√a ו-x > √a (f′(x) = −4(3x² + a)(x² − a)³, אין קיצון)
ב
סקיצה: פונקציה אי-זוגית דרך הראשית. משמאל ל-−√a שלילית ויורדת מ-0 למינוס אינסוף; בין −√a ל-√a עולה ממינוס אינסוף לאינסוף דרך (0 , 0); מימין ל-√a חיובית ויורדת מאינסוף לעבר 0
ג
קעורה כלפי מעלה בתחום −√a < x < √a, קעורה כלפי מטה בתחומים x < −√a ו-x > √a
ד(1)
g(x) = −2x² − a − 2a = 2x²a(a − x²)
ד(2)
סקיצה: g זוגית, מינימום (0 , 0), אסימפטוטות x = ±√a ו-y = −2a. בין האסימפטוטות g ≥ 0 ועולה לאינסוף לכיוונן; מחוץ להן g שלילית ומתקרבת ל-y = −2a מלמטה
ה(1)
x = √a, x = −√a, y = 0
ה(2)
x < −√a או 0 < x < √a

שאלה 7 25 נקודות

פונקציה טריגונומטרית עם שורש: חקירה, גרף הנגזרת ושטח

סעיףהתשובה
א(1)
−π2 ≤ x ≤ π2
א(2)
הוכחה: התחום סימטרי ו-cos(−x) = cos x, ולכן f(−x) = f(x)
א(3)
(−π2 , 0), (0 , 0), (π2 , 0)
א(4)
מקסימום (0 , 0); מינימום (1.32 , −0.25) ו-(−1.32 , −0.25) (cos x = 14); מקסימום קצה (π2 , 0) ו-(−π2 , 0), כלומר (±1.57 , 0)
ב
סקיצה: צורת W מתחת לציר ה-x, מ-(−π2 , 0) למינימום (−1.32 , −0.25), למקסימום (0 , 0), למינימום (1.32 , −0.25) ועד (π2 , 0), עם כניסה כמעט אנכית לנקודות הקצה
ג
שלילית בתחומים −π2 < x < 0 ו-0 < x < π2. אין תחום חיוביות
ד
גרף IV
ה
k = 6Sπ

שאלה 8 25 נקודות

בעיית קיצון: מלבן בין קוטר, משיק ומיתר

סעיףהתשובה
א
x = 3R2
ב
3√3R²/8 (סכום השטחים תמיד חצי משטח המלבן, ולכן מקסימלי כש-x = 3R2)