התשובות הסופיות · נדב כץ
מתמטיקה א׳
שאלון 35571 · חורף · תשפ״ה · 2025
שאלה, סעיף והתשובה. בלי דרך ובלי הסבר, כדי לבדוק מהר אם צדקתם. מי שרוצה לראות איך מגיעים לתשובה ימצא את הדרך בפתרון המלא.
פרק ראשון: שאלות קצרות
שאלה 1 20 נקודות
ארבעה סעיפים קצרים: אינדוקצייה על n זוגי, הסתברות של שני מבחנים, תחומי הגדרה וזיהוי גרפים, גרף הנגזרת ושטח
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א(1) | a = 2 |
| א(2) | הוכחה באינדוקצייה על n זוגי. בסיס: n = 2 נותן 8 = 2 · 4 · 6 / 6. מעבר מ-n ל-n + 2: n(n + 2)(n + 4)6 + (n + 2)(n + 4) = (n + 2)(n + 4)(n + 6)6, וזה בדיוק אגף ימין עבור n + 2 |
| ב(1) | 5.5p (כלומר 11p2) |
| ב(2) | 811 |
| ג(1) | f: x < −1 או x > 1. g: x ≥ 0, x ≠ 1. h: −1 < x ≤ 0 או x > 1 |
| ג(2) | f מתאימה לגרף 3, g מתאימה לגרף 1, h מתאימה לגרף 5. f היחידה שאינה מוגדרת בין −1 ל-1 (ויש לה אסימפטוטות אופקיות y = 1 ו-y = −1). g היחידה שאינה מוגדרת לשום x שלילי. h מוגדרת בתחום −1 < x ≤ 0 או x > 1 ואינה שלילית לעולם, ולכן גרף 5 ולא גרף 4. גרפים 2 ו-4 אינם מתאימים לאף פונקצייה |
| ד(1) | סקיצה של f′(x): פונקצייה זוגית. חיובית בתחום x < −3, מתאפסת ב-x = −3, שלילית בתחום −3 < x < 3 עם מינימום ב-x = 0, מתאפסת ב-x = 3 וחיובית בתחום x > 3. בשני הקצוות מתקרבת ל-0 מלמעלה (אסימפטוטה y = 0), ולכן יש לה נקודת מקסימום אחת מימין ל-3 ונקודה סימטרית לה משמאל ל-−3 |
| ד(2) | (−3 , 0) , (0 , 0) , (3 , 0) |
| ד(3) | 144 יחידות שטח |
פרק שני: אינדוקצייה, סדרות והסתברות
שאלה 2 20 נקודות
סדרה הנדסית סופית ושלילית, סדרה הנדסית חדשה עם פרמטר, סכום אין-סופי והשמטת איברים
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א(1) | q = 2 |
| א(2) | יורדת. כל האיברים שליליים ו-q = 2, ולכן a(n+1) − a(n) = a(n)(q − 1) = a(n) < 0 |
| ב | b(n+1)/b(n) = k · a(n)/a(n+1) = k2, מספר קבוע שאינו תלוי ב-n, ולכן B הנדסית ומנתה k2 |
| ג | −2 < k < 2 , k ≠ 0 |
| ד | k = 12 , b₁ = −274 = −6.75 |
| ה | −607 (בקירוב −8.57) |
שאלה 3 20 נקודות
הסתברות: שני כדים, הוצאה עם החזרה ובלי החזרה, הסתברות מותנית ותהליך שחוזר עד הצלחה
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | 35151 (בקירוב 0.232) |
| ב | 0.3⁵ · 0.7 = 0.001701 |
| ג | לא ייתכן. מן הנתון 1924 יוצא שהועברו 11 כדורים מכד ב' לכד א', ומכד שבו 10 כדורים אי אפשר להעביר 11 |
פרק שלישי: גאומטרייה וטריגונומטרייה במישור
שאלה 4 20 נקודות
משיק ומיתר, מרובע חסום, דמיון משולשים, חוצה זווית ויחסי שטחים
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | הוכחה: ∢BKA = ∢KCA (זווית בין משיק למיתר שווה לזווית ההיקפית הנשענת על אותה קשת). KB ∥ CD, ולכן ∢KBA + ∢BDC = 180°. במרובע החסום KADC ∢AKC + ∢ADC = 180°, ולכן ∢KBA = ∢AKC. מכאן △ABK ∼ △AKC לפי ז.ז. (A↔A, B↔K, K↔C) |
| ב | הוכחה: מן הדמיון ∢BAK = ∢KAC, ולכן AE חוצה את ∢BAC במשולש ABC. לפי משפט חוצה הזווית ABAC = BECE |
| ג | AKAB = 2 |
| ד | S(KEC) = 14.4 − 4S (כלומר 725 − 4S) |
שאלה 5 20 נקודות
שני משיקים מנקודה, משולש ישר זווית, יחס שטחים ומעגל חסום
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | AB = Rsin β · cos β = 2Rsin 2β |
| ב | β ≈ 26.57° (sin 2β = 0.8, tan β = 12) |
| ג | S(ABC) : S(AOB) = 16 : 5 = 3.2 |
| ד | R = 25.6√41 ≈ 4 (בקירוב 3.998). המעגל החוסם עובר דרך A, B, C, ולפי משפט הסינוסים BCsin 2β = 2 · 8, עם BC = R√412 |
פרק רביעי: חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי
שאלה 6 20 נקודות
פונקצייה רציונלית עם פרמטר: מן הנגזרת אל הפונקצייה, התאמת גרפים ואסימפטוטה של הזזה
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | x ≠ a , x ≠ −a |
| ב | עולה: x < −a וגם 0 < x < a. יורדת: −a < x < 0 וגם x > a |
| ג | f(x) = 1(x² − a²)² |
| ד | f מתאימה לגרף II, g מתאימה לגרף I, h מתאימה לגרף III. f חיובית וזוגית עם שתי אסימפטוטות. g = 1(x − a)(x + a)² שלילית לכל x < a ומחליפה סימן רק ב-x = a. h = 1(x + a)² חיובית, עם אסימפטוטה ב-x = −a ונקודת אי-הגדרה (חור) ב-x = a. גרף IV אינו מתאים |
| ה | a = 4.8 |
שאלה 7 20 נקודות
פונקצייה טריגונומטרית עם פרמטר: זוגיות, משיק אופקי, נקודות קיצון ופונקצייה הופכית
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | −3π2 < x < 3π2 , x ≠ −π2 , x ≠ π2 |
| ב | זוגית. התחום סימטרי סביב 0, ו-cos(−x) = cos x, ולכן f(−x) = f(x) |
| ג | a = 1 |
| ד | (0 , 4) מינימום, (π , 2) מינימום, (−π , 2) מינימום |
| ה | סקיצה: שלושה ענפים בצורת U, אף אחד מהם אינו יורד מתחת ל-y = 2 (הענפים הצדדיים נוגעים בו במינימום). אסימפטוטות אנכיות x = ±π2 ו-x = ±3π2. הענף האמצעי עם מינימום (0 , 4), שני הענפים הצדדיים עם מינימום (π , 2) ו-(−π , 2). כל ענף שואף ל-∞ בשני קצותיו, והגרף סימטרי לציר ה-y |
| ו | k = 3 |
שאלה 8 20 נקודות
פונקציית שורש: תחום, סימן, סקיצה ובעיית קיצון של היקף מלבן
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א(1) | x ≤ 21 |
| א(2) | חיובית: 0 < x < 21. שלילית: x < 0 (מתאפסת ב-x = 0 וב-x = 21) |
| ב | סקיצה: הגרף עולה מ-−∞ (כש-x → −∞), עובר בראשית, מגיע למקסימום (14 , 14√7) ≈ (14 , 37.04), ויורד עד נקודת הקצה (21 , 0). הגרף קעור כלפי מטה לכל אורכו |
| ג | A(12 , 36) |