התשובות הסופיות · נדב כץ
מתמטיקה ב׳
שאלון 35572 · 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.
פרק ראשון: גאומטרייה אנליטית, וקטורים, טריגונומטרייה במרחב, מספרים מרוכבים
שאלה 1 33⅓ נקודות
שני מעגלים ומשיקים שווים: מקום גאומטרי, ניצבות, שטח משולש ומשיק לפרבולה
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | הישר y = −4x − 3 (כלומר 4x + y + 3 = 0). מן התנאי MK² − 9 = ML² − 1 הריבועים מתבטלים ונשארת משוואה ממעלה ראשונה |
| ב(1) | הוכחה: שיפוע KL הוא 14, שיפוע הישר הוא −4, ומכפלתם −1 |
| ב(2) | לא קיימת. לכל M על הישר MK² = ML² + 8, ולכן תמיד MK > ML |
| ג | M(−2 , 5) |
| ד | y = −1.25x + 2.5 (הפרבולה היא y² = −12.5x, כלומר p = −254) |
שאלה 2 33⅓ נקודות
שני ישרים נחתכים במרחב: נקודת חיתוך, זווית, מישור ופירמידה
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | A(1 , −3 , 0), לכל ערך של k |
| ב | k = 2 או k = −2 |
| ג | 3x + y − 2z = 0 |
| ד | O על ℓ₁ (t = 0), A על שני הישרים ו-B על ℓ₂. שני הישרים מוכלים במישור π, ולכן שלושת הקודקודים, וכל המשולש, במישור π |
| ה | S(7 , −1 , −4) או S(−5 , −5 , 4). שטח הבסיס √7, הגובה SA = 2√14 |
שאלה 3 33⅓ נקודות
מעוין במישור גאוס: קודקודים, מספרים הופכיים, משוואה w¹¹ = w̄ ומצולע משוכלל
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | B = 2iz, C = −z, D = −2iz |
| ב(1) | 1z = (1r)(cos(−θ) + i sin(−θ)); 12iz = (12r)(cos(270° − θ) + i sin(270° − θ)); 1−z = (1r)(cos(180° − θ) + i sin(180° − θ)); 1−2iz = (12r)(cos(90° − θ) + i sin(90° − θ)) |
| ב(2) | 1r² (מעוין שאלכסוניו 2r ו-1r) |
| ג | 0 (הפתרונות הם 12 שורשי היחידה, w¹² = 1) |
| ד | r = √33 = 1√3 ≈ 0.577 (שטח המצולע המשוכלל בן 12 הצלעות הוא 3) |
פרק שני: גדילה ודעיכה, פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות
שאלה 4 33⅓ נקודות
פונקצייה מעריכית עם פרמטר, eˣ − b(eˣ − 4)², והפונקצייה 1f
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א(1) | x ≠ ln 4 |
| א(2) | x = ln 4 (אנכית); y = 0 כש-x שואף לאינסוף; y = −b16 כש-x שואף למינוס אינסוף |
| א(3) | (0 , 1 − b9) עם ציר ה-y, (ln b , 0) עם ציר ה-x |
| ב | b = 8, נקודת מקסימום (ln 12 , 116) |
| ג(1) | x ≠ ln 4 וגם x ≠ ln 8 |
| ג(2) | x = ln 8 ו-y = −2 (ב-x = ln 4 אין אסימפטוטה, יש נקודה ריקה (ln 4 , 0)) |
| ד | סקיצה: f בענף שמאלי יורדת מקרבת y = −½ למינוס אינסוף ליד ln 4, דרך (0 , −79); בענף ימני עולה ממינוס אינסוף, חותכת ב-(ln 8 , 0), מקסימום (ln 12 , 116), ויורדת לעבר y = 0. g עולה מקרבת y = −2 עד הנקודה הריקה (ln 4 , 0) דרך (0 , −97); יורדת ממנה למינוס אינסוף ליד ln 8; ומימין ל-ln 8 יורדת מאינסוף למינימום (ln 12 , 16) ועולה לאינסוף |
| ה | y = −1. מ-f = 1f מקבלים f = ±1, אבל f אינה מגיעה ל-1 (בענף השמאלי f < −½, ובימני f ≤ 116) |
| ו | קטן מ-1½. בענף השמאלי f יורדת ו-g עולה, ולכן f − g יורד ושואף ל-32 במינוס אינסוף, כלומר f − g < 32 בכל הקטע שאורכו 1 |
שאלה 5 33⅓ נקודות
הפונקצייה x((ln x)² − 2ln x + 2): חקירה, סקיצות ושני שטחים
| סעיף | התשובה |
|---|---|
| א | f עולה בכל התחום x > 0 (f′(x) = (ln x)² ≥ 0, מתאפסת רק ב-x = 1). אין תחום ירידה |
| ב | (1 , 2) |
| ג | חיובית בכל התחום x > 0, כי (ln x − 1)² + 1 > 0. אין תחום שליליות |
| ד(1) | סקיצה: מתחילה סמוך לראשית, עולה כל הזמן מעל ציר ה-x, קעורה כלפי מטה עד נקודת הפיתול (1 , 2) עם משיק אופקי, וקעורה כלפי מעלה אחריה |
| ד(2) | סקיצה של (ln x)²: אסימפטוטה אנכית x = 0, יורדת עד המינימום (1 , 0) הנוגע בציר ה-x, ואחר כך עולה לאינסוף |
| ה | 2e² + 6e² ≈ 15.59 |
| ו | 403 + 2e² + 6e² ≈ 28.92 |