קיץ 2022 · מועד ב
בגרות במתמטיקה, שאלון 582: 5 שאלות, עם פתרון מלא לכל סעיף.
שאלה 1: גאומטריה אנליטית
(קיץ תשפ"ב, מועד ב') נתונות הנקודות ו-.
מצא את משוואת המקום הגאומטרי של מרכזי המעגלים שהקטע הוא מיתר שלהם.
מרכז מעגל ש- מיתר בו נמצא במרחק שווה מ- ומ- — כלומר על האנך האמצעי ל-
אמצע :
שיפוע : ; שיפוע האנך:
אנך אמצעי:
המעגל הוא אחד מן המעגלים שהקטע הוא מיתר שלהם, ונקודות החיתוך שלו עם ציר ה- הן מוקדים של אליפסה שמשוואתה קנונית. מצא את שיעורי מרכז המעגל ואת הרדיוס שלו.
אליפסה קנונית: מוקדים על ציר סימטריים לראשית,
אלו נקודות החיתוך של עם ציר , אז המיתר על ציר סימטרי לראשית, ולכן מרכז על ציר ()
מסעיף א, המרכז על . הצב : , אז
רדיוס (בדיקה: ✓)
נתון כי אורך הציר הראשי של האליפסה שווה לאורך קוטר המעגל . מהי משוואת האליפסה?
חיתוך עם ציר ():
, אז
אורך הציר הראשי קוטר , אז
:
נסמן ב- את המוקד הימני של האליפסה. ישר המאונך לציר ה- עובר במוקד השמאלי של האליפסה. הישר חותך את האליפסה בנקודות ו-, ואת המעגל בנקודות ו-. מצא את היחס בין שטח המשולש לבין שטח המשולש .
המוקד הימני , השמאלי , אז הישר המאונך דרכו:
חיתוך עם האליפסה:
, אז ,
חיתוך עם :
או , אז ,
שני המשולשים ו- חולקים את אותו גובה (המרחק מ- לישר ), אז
,
