קיץ 2025 · מועד ב
בגרות במתמטיקה, שאלון 571: 8 שאלות, עם פתרון מלא לכל סעיף.
שאלה 1: שאלה מעורבת

שאלה 1 בנויה מארבעה סעיפים עצמאיים לחלוטין — א) אינדוקציה, ב) שני טרפזים ומשולשים דומים, ג) התאמת פונקציות לארבעה גרפים, ד) פונקציית שטח והנגזרת שלה. עונים על שניים בלבד; אם עונים על יותר, נבדקות רק שתי התשובות הראשונות שבמחברת. כאן מובאים כל הארבעה, כדי שתוכלו לתרגל את כולם.

הוכיחו באינדוקציה מתמטית, או בכל דרך אחרת, כי לכל טבעי מתקיים:
בסיס ():
אגף שמאל:
אגף ימין: ✓
הנחה (עבור ):
צעד (), האיבר הנוסף:
מחברים אותו לאגף ימין של ההנחה:
מכנה משותף:
מכנסים:
אגף ימין עבור : , זהה ✓
הבסיס נכון, ומנכונות הטענה עבור נובעת נכונותה עבור , ולכן הטענה נכונה לכל טבעי. מש״ל

בסרטוט טרפז () וטרפז (). הנקודה היא נקודת החיתוך של הצלעות ו-.
נתון: , , , ואורך הקטע גדול פי מאורך הקטע . נסמן .
מצאו את הערך של .
נסמן וגם , ולכן .
(נתון וגם ).
(זוויות קודקודיות: נמצאת גם על וגם על ).
(משפט דמיון ז.ז).
יחס הדמיון:
מציבים:
כפל בהצלבה:
במשולש (ישר-זווית בקודקוד ):

נתון: .
חשבו את שטח הטרפז .
מהיחסים בסעיף (1) עם :
(נתון ) וגם (נתון ), ולכן מקבילית.
שטח המשולש :
זוויות צמודות:
ולכן:
שטח המקבילית:

נתונות הפונקציות ו-, המוגדרות לכל , כאשר פרמטר טבעי גדול מ-. כל אחד מן הגרפים I–IV שבתצלום מייצג אחת מן הפונקציות בעבור זוגי או אי-זוגי.
התאימו לכל אחד מן הגרפים I–IV את הפונקציה המתאימה לו ואת זוגיות .
דרגת שתי הפונקציות היא והמקדם המוביל חיובי.
אי-זוגי ⟸ הדרגה זוגית ⟸ שני הענפים עולים ל- — כך נראים גרפים I ו-II.
זוגי ⟸ הדרגה אי-זוגית ⟸ הגרף בא מ- ועולה ל- — כך נראים גרפים III ו-IV.
אפסי : (מריבוי ) ו- — מימין לראשית. אפסי : ו- — משמאל לראשית.
בגרפים I ו-IV האפס הנוסף מימין לראשית ⟸ שניהם של ; בגרפים II ו-III הוא משמאל ⟸ שניהם של .
בשני הגרפים ה"זוגיים" הגרף אכן משיק לציר בראשית (שורש מריבוי זוגי) — מה שמאשר את החלוקה.

הציבו וחשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה ועל ידי ציר ה-.
הצבת :
אפסים: וגם
בתחום מתקיים וגם , ולכן (השטח מעל ציר ה-).
האינטגרל:
מציבים גבולות:
מכנסים:

בתצלום מתוארת הפונקציה המוגדרת לכל , ומצוינים שיעורי נקודות החיתוך של גרפה עם ציר ה-. הפונקציה מוגדרת בתחום .
מצאו את שיעורי ה- של נקודות הקיצון של , וקבעו את סוגן.
לפי המשפט היסודי של החשבון האינטגרלי , ולכן גרף שבתצלום הוא גרף הנגזרת של .
טבלת הסימנים (הסימנים נקראים מגרף ):
קיצוןמשיק לצירקיצון− 0min · מינימום + 0 + 0max · מקסימום − בנקודה הסימן עובר ממינוס לפלוס, ולכן שם מינימום.
בנקודה הסימן עובר מפלוס למינוס, ולכן שם מקסימום.
בנקודה מתקיים , אבל הגרף משיק לציר ואינו חוצה אותו: הנגזרת אינה מחליפה סימן, ולכן אין שם קיצון.
הנקודה היא קצה תחום ההגדרה, ומימין לה יורדת: זו נקודת קצה מקסימלית ולא נקודת קיצון פנימית.

נסמן ב- את השטח המוגבל על ידי גרף ועל ידי ציר ה- בתחום .
נתון: , .
הביעו באמצעות את השטח המוגבל על ידי גרף ועל ידי ציר ה- בתחום .
הנתון :
מפרקים:
בתחום הפונקציה שלילית, ולכן השטח שם:
הנתון :
החלק עד מתאפס, ולכן:
בתחום הפונקציה חיובית, ולכן השטח שם שווה לאינטגרל, כלומר .
השטח הכולל:
