מתמטיקה ,חורף תשע"א ,שאלון – 35004פתרונות מלאים 1 על צלע הריבוע ABCDבנו משולש חד-זווית . ABE דרך הקדקוד Dהעבירו ישר המקביל לAE - וחותך את ABבנקודה Fואת BEבנקודה G כמתואר בציור. נתון 14 :ס"מ 13 , AE ס"מ . BE האורך של צלע הריבוע הוא 12ס"מ. א .מצא את זוויות המשולש . FGB ב .מצא את האורך של . FB נשתמש במשפט הקוסינוסים.א , AB ס"מ12 לכן, ס"מ12 האורך של צלע הריבוע הוא ABE (AE) 2 (BE) 2 (AB) 2 2BE AB cos EBA 142 132 122 2 13 12 cos EBA 196 313 312cos EBA 117 312 EBA 67.98 cos EBA נשתמש במשפט הסינוסים ABE AE EB sin EBA sin EAB 14 13 sin 67.98 sin EAB 13sin 67.98 sin EAB 14 EAB 59.41 0 EAB 90 GFB EAB 59.41 ולכןFG AE נתון כי )(זוויות מתאימות שוות בין ישרים מקבילים 180 FGB ע"פ סכום זוויות במשולש,ומכאן FGB 180 (59.41 67.98) 52.61 :נקבל . 59.41 , 67.98 , 52.61 :תשובה )(זוויות קדקודיות שוות זו לזו AFD GFB 59.41 .ב AFD AD AF 12 tan 59.41 AF AF 7.094 FB 12 7.094 4.906 tan AFD FB 4.906 FB ס"מ4.906 :תשובה 2 2 נתונה הפונקציה ) f ( x) sin(axבתחום 3 a . 0 x הוא פרמטר. 0 a 9 , א .ישר ,המשיק לגרף הפונקציה בנקודה שבה 6 , x מקביל לציר ה. x - מצא את הערך של . a הצב a 3וענה על הסעיפים ב-ה. ב .מצא את השיעורים של נקודת המינימום המוחלט ואת השיעורים של נקודת המקסימום המוחלט של הפונקציה בתחום הנתון .נמק. ג .מצא את נקודות החיתוך של גרף הפונקציה עם ציר ה x -בתחום הנתון. ד .סרטט סקיצה של גרף הפונקציה בתחום הנתון. ה .מצא את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה ועל ידי ציר ה x -בתחום הנתון. 40553 מועד חורף שאלון11 בגרות עא ינואר .תשובה . 0 a 9 , הוא פרמטרa . 0 x , x - מקביל לציר ה, x 2 בתחוםf ( x) sin(ax) נתונה הפונקציה.א 3 6 המשיק לגרף הפונקציה בנקודה שבה,ישר f '( ) 0 :לכן 6 f '( x) a cos(ax) 0 a cos(a ) / : a 0 6 cos(a ) 0 cos 6 2 a 6 2 k / : a 1 k / 6 6 2 a 3 6k a 3 k 0, 0 a 9 a 3 :תשובה .0 x 2 בתחוםf ( x) sin 3x : ונקבלa 3 נציב.ב 3 .נמצא נקודות קצה ולאחר מכן נקודות קיצון f (0) sin(3 0) 0 (0, 0) f( 2 2 2 ) sin(3 ) 0 ( , 0) 3 3 3 f '( x) 3cos 3 x cos 3 x 0 cos 3x x 2 6 2 k k 3 f ( ) sin(3 ) sin 1 ( , 1) 6 6 6 2 3 f ( ) sin(3 ) sin 1 ( , 1) 2 2 2 2 נמצא את סוג הקיצון ,בעזרת ערכי הפונקציה: 2 3 0 2 6 0 x 1 1 0 y 0 'y Max Min Max Min מסקנה תשובה ( , 1) :מינימום מוחלט ( , 1) ,מקסימום מוחלט (על פי ערכי הפונקציה בקצוות ובנקודות הקיצון) 2 6 ג .נמצא את נקודות החיתוך של גרף הפונקציה עם ציר ה x -בתחום הנתון. sin 3 x 0 sin 0 3 x 0 k k x 3 2 תשובה, (0, 0), ( , 0), ( , 0) : 3 3 ד .סרטוט הפונקציה k 3 0 3 2 3 x k 0 1 2 ג .נחשב את שני השטחים המתאימים: 2 3 (0 sin 3x)dx 3 S 2 (sin 3 x 0)dx S1 0 3 2 cos 3 x ] 3 0 3 cos 3 x 3 S1 ] 3 3 2 ) ) cos(3 (3 ) ) 3 ( S1 3 3 1 1 ) S1 ( 3 3 cos(3 2 3 2 2 1 וגודל השטח הוא 1 3 3 3 1 תשובה. 1 : 3 3 . f ( x) א .מצא את תחום ההגדרה של הפונקציה. ב .מצא את האסימפטוטות לפונקציה המקבילות לצירים. ג .מצא את השיעורים של נקודות החיתוך של גרף הפונקציה עם הצירים. ד .מצא את השיעורים של נקודת הקיצון של הפונקציה וקבע את סוגה. ה .סרטט סקיצה של גרף הפונקציה. תשובה. ( x 2)2 א .נתונה פונקציה 1 ( x 1) 2 תחום ההגדרה הוא , x 1כי x 1מאפס את מכנה הפונקציה. . f ( x) תשובה. x 1 : ) cos(3 ) )3 ) ( cos(3 0 ( S2 3 3 1 1 ) S 2 ( 3 3 S1 ( x 2)2 נתונה הפונקציה 1 ( x 1) 2 S2 2 3 S2 ב x 1 .האסימפטוטה האנכית ,כי x 1מאפס את המכנה ולא את המונה. אם רוצים אפשר גם להוסיף שמכיוון שהמכנה והמונה חיוביים עבור x 1לכן האסימפטוטה לשני הצדדים של הישר x 1היא הקרן העולה של ישר זה. לחישוב האסימפטוטה האופקית נציע דרך נוחה אפשרית ,אבל כל טעון סביר מתקבל כאן. 2 2 1 x f ( x) נחלק את המונה והמכנה ב x 2 -ונקבל 1 2 1 1 x 1 2 ו- כאשר xשואף לאינסוף או למינוס אינסוף המנות x x . שואפות ל ,5-המונה והמכנה של השבר שואפים ל,1- השבר עצמו שואף ל ,1-ו f ( x) -שואף ל .5-לכן y 0אסימפטוטה אופקית. תשובה x 1אסימפטוטה אנכית y 0 ,אסימפטוטה אופקית (0 2) 2 f (0) שיעורי נקודת החיתוך. (0,3) : ג .בנקודת החיתוך עם ציר ה y -מתקיים x 0ולכן 1 3 (0 1) 2 ( x 2) 2 בנקודת החיתוך עם ציר ה x -מתקיים y 0ולכן 1 ( x 1) 2 ( x 2) 2 1 ( x 1) 2 0 ( x 2) 2 1 ( x 1) 2 ( x 2) 2 ( x 1) 2 x2 4x 4 x2 2x 1 6 x 3 )x 0.5 (0.5, 0 תשובה. (0.5, 0) , (0,3) : 0 ד .נמצא את שיעור ה x -של נקודות הקיצון של הפונקציה ואת סוגן. ( x 2) 2 1 ( x 1) 2 f ( x) 2( x 2)( x 1) 2 2( x 1)( x 2) 2 f '( x) ( x 1) 4 )2( x 2)( x 1)( x 1 ( x 2 f '( x) ( x 1) 4 )2( x 2)( x 1)( x 1 x 2 f '( x) ( x 1) 4 )6( x 2)( x 1 ( x 1) 4 f '( x) (2 2)2 x 2הפתרון היחיד בתחום ההגדרה , x 1 ,ובהתאם 1 1 (2 1) 2 : f (2) מנוסחת ) f '( xברור כי משמאל ל f '( x) 0 x 2 -ומימין ל( x 2 -כל עוד , f '( x) 0 ) x 1 ולכן ב x 2 -יש מינימום. תשובה (2, 1) :מינימום. ה .הסקיצה המתאימה 4 נתונה הפונקציה . f ( x) x 5 העבירו ישר המשיק לגרף הפונקציה בנקודה שבה ( x 14ראה ציור). S1הוא השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה ,על ידי ציר ה x -ועל ידי הישר ( x 14השטח המנוקד בציור). S2הוא השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה ,על ידי המשיק ועל ידי ציר ה( x -השטח המקווקו בציור). א .מצא את תחום ההגדרה של הפונקציה ). f ( x ב .מצא את נקודת החיתוך של המשיק עם ציר ה. x - S1 ג .מצא את היחס S2 א .נתונה הפונקציה . f ( x) x 5 הביטוי שבתוך השורש אינו יכול להיות שלילי ,בהתאם x 5 0 x 5 תשובהx 5 : ב .נמצא את משוואת המשיק. f (14) 14 5 3ובהתאם שיעורי נקודת ההשקה ). A(14, 3 1 1 2 14 5 6 f '(14) 1 2 x 5 f '( x) 1 y 3 ( x 14) 6 y 18 x 14 6 1 2 y x 6 3 נמצא את שיעורי נקודת החיתוך עם ציר ה , x -בה מתקיים . y 0 1 2 1 2 x 0 x x 4 6 3 6 3 ) B(-4, 0 תשובה(-4, 0) : ג .על פי תחום ההגדרה שיעורי נקודת החיתוך של הפונקציה ה x -הם )D(5, 0 עם ציר נחשב את שני השטחים המתאימים: 5 x )dx 14 ( S1 5 14 dx 0.5 ) ( x 5 S1 5 ( x 5)1.5 14 ] 1.5 5 (14 5)1.5 (5 5)1.5 S1 1.5 1.5 S1 18 0 S1 S1 18 S1 18 והיחס המבוקש 2 : S1 9 S2 S ABC S1 AC BC 18 3 27 2 2 S2 27 18 SABC S2 9 S1 תשובה 2 : S1 5 הגרפים Iו II -שבציור הם של הפונקציות: g ( x) a ln 2 x , f ( x) a ln x .x0 aהוא פרמטר . a 0 , א .איזה גרף הוא של הפונקציה ), f ( x ואיזה גרף הוא של הפונקציה )? g ( x נמק. ב .נקודה Aנמצאת על גרף , II ונקודה Bנמצאת על גרף , Iכך שהקטע ABמקביל לציר ה, y - ונמצא בין נקודת החיתוך של הגרפים (ראה ציור). ( )1מצא את האורך המקסימלי של הקטע ( ABמובע באמצעות .) a ( )2נתון כי האורך המקסימלי של הקטע ABמתקבל בנקודה שבה 1 ערך הפונקציה ) g ( xהוא 4 . מצא את הערך של . a תשובה. א .דרך אחת: ln xהיא פונקציה שערכיה תחילה שליליים (עבור ) x 1ואחר כך חיוביים (עבור ,) x 1ומכיוון ש a 0 -גם ערכי ) f ( xתחילה שליליים ואחר כך חיוביים. לעומת זאת מכיוון ש a 0 -אז ערכי ) g ( xכולם אי-שליליים .לכן הגרף IIהמכיל גם נקודות מתחת לציר הx - הוא הגרף של ) , f ( xואילו גרף Iשבו כל נקודות על ציר ה x -או מעליו הוא הגרף של ). g ( x דרך שניה: נזהה את הפונקציות , g ( x) a ln x , f ( x) a ln x ,בהתאם לכך שאחת עולה והשנייה יורדת ועולה. a f '( x) וכיוון ש a 0 , x 0 :הרי שהפונקציה עולה לכל . x 0 x 2 תשובה :הגרף Iהוא של הפונקציה ) , f ( xוהגרף IIהוא של הפונקציה ). g ( x ב )1( .הפונקציה שיש להביא למקסימום היא אורך הקטע . AB נסמן את הנקודה Aעם השיעורים ) A(t , a ln tונביע באמצעות tאת אורך הקטע . AB מכיוון ו AB -מקביל לציר ה , y -הרי ששיעורי ה x -שווים ובהתאם ) B(t , a ln 2 t ומכאן שAB a n t a n2 t - a 2a ln t t t (AB) '(t ) a 2a ln t t (AB) '(t ) /:a 0 0 a 2a ln t 0 1 2 ln t ln t 0.5 t e 2 1 1 1 עבור ערך זה של tקיים . AB a ln t a ln t a a aנראה שזהו הערך המקסימלי בשלוש 2 4 2 2 דרכים. דרך ראשונה .קיים AB(1) a ln1 a ln 2 1 a 0 a 02 0וגם AB(e) a ln e a ln 2 e a 1 a 12 0 1 וa 0 - 4 . AB( e ) מכיוון ש 0 t e e -היא הנקודה החשודה היחידה לכן היא נקודת מקסימום. a 2a ln t דרך שניה .בביטוי t לנגזרת של ) AB(tהמכנה חיובי .מכיוון ש ln t -פונקציה עולה של tהמונה a 2a ln tהוא פונקציה יורדת של .tלכן המונה ,והנגזרת ) , AB '(tחיוביים עד הנקודה , t eבה המונה מתאפס ,ושליליים מימין לנקודה זאת .לכן t eהיא נקודת מקסימום. a 2a ln t דרך שלישית .מכיוון שבביטוי t 2a בנגזרת המונה .נגזרת המונה היא t ל AB '(t ) -המכנה חיובי ,די להתבונן ,במקום ב, AB ''(t ) - והיא שלילית בכל תחום ההגדרה .לכן t eהיא נקודת מקסימום. 2 1 1 1 ( .)2לפי האמור לעיל , g ( e ) a ln 2 ( e ) a aוכעת נתון 4 4 2 ולכן . a 1 , g ( e ) לכן 1 1 a 4 4 ,
© Copyright 2024