
פתרון בגרות במתמטיקה 5 יחידות – שאלון 571 – חורף 2022 (פברואר, נבצרים)
פתרון מלא ומפורט לכל 8 השאלות, שלב אחר שלב, בלי לדלג. ליד כל שלב מופיעה בצד הנוסחה שמשתמשים בה – כדי שתבינו למה עושים כל צעד, ולא רק מה.
זהו מועד חורף נבצרים (פברואר 2022). בשאלון שמונה שאלות בשלושה פרקים: פרק ראשון – "שאלות קצרות", סדרות והסתברות (שאלות 1–3); פרק שני – גאומטרייה וטריגונומטרייה במישור (שאלות 4–5); פרק שלישי – חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי של פולינומים, של פונקציות שורש, של פונקציות רציונליות ושל פונקציות טריגונומטריות (שאלות 6–8). עונים על חמש שאלות לבחירה, 20 נקודות לכל שאלה. בשאלה 1 עונים על שלושה מארבעת הסעיפים. משך הבחינה: שלוש שעות וחצי. קודם השאלון המלא, ואחריו כל שאלה בנוסח שלה ומתחתיו הפתרון.
📄 השאלון המלא – חורף 2022 (פברואר, נבצרים)








⬅️ החליקו לעמוד הבא
⬇️ להורדת השאלון המלא🧭 תוכן העניינים
- פרק ראשון – שאלות קצרות, סדרות והסתברות
- שאלה 1 – שאלות קצרות: סדרה חשבונית במרובע, מגדל קוביות, זהויות טריגונומטריות, גרף ו־1/g
- שאלה 2 – סדרה הנדסית: סדרת ההפכיים, סכומים והפיכת סימנים
- שאלה 3 – הסתברות: מבחן קבלה, הוצאה ללא החזרה והסתברות מותנית
- פרק שני – גאומטרייה וטריגונומטרייה במישור
- שאלה 4 – גאומטרייה: משולש שווה־שוקיים, דלתון ומרובע בר־חסימה
- שאלה 5 – טריגונומטריה: משפט הסינוסים, שטח משולש ויחס שטחים
- פרק שלישי – חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי
- שאלה 6 – חקירה מגרף הנגזרת: עלייה, קעירות, סקיצה ושטח
- שאלה 7 – פונקציות טריגונומטריות: tan x + 1/x ו־cos x / x
- שאלה 8 – בעיית קיצון: חוט, משולש שווה־צלעות ומעגל
שאלה 1 – שאלות קצרות: סדרה חשבונית במרובע, מגדל קוביות, זהויות טריגונומטריות, גרף ו־1/g
ענו על שלושה מארבעת הסעיפים א–ד. בפתרון כאן פתרנו את כל ארבעת הסעיפים.
א. נתון מרובע ABCD שבו גודלי הזוויות מהווים סדרה חשבונית עולה. איברי הסדרה הם a1 , a2 , a3 , a4.
הוכיחו כי אם מתקיים ∢A = a1 , ∢B = a2 , ∢C = a4 , ∢D = a3, אז אפשר לחסום את המרובע ABCD במעגל.
ב. נתון מגדל קוביות ובו 5 קומות (ראו ציור). הקומה התחתונה בנויה מ־25 קוביות המסודרות בצורת ריבוע. הקומה שמעליה בנויה מ־16 קוביות המסודרות בצורת ריבוע, וכך הלאה עד לקומה העליונה שבה יש קובייה אחת.

(1) כמה קוביות סך הכול דרושות כדי לבנות באותו אופן מגדל שבו 7 קומות?
(2) נתון מגדל ובו 10 קומות הבנוי באותו אופן. כמה קוביות צריך להוסיף למגדל זה, כדי שיהיו בו 100 קומות הבנויות באותו אופן?
אפשר להיעזר בנוסחה (לכל n טבעי):
12 + 22 + 32 + … + n2 = n(n + 1)(2n + 1)6
ג. נתונה הפונקציה f(x) = [cos(x − π) + cos(π − x)]2 + 4[sin(−x)]2 − 5, המוגדרת לכל x. האם לפונקציה יש נקודות חיתוך עם ציר ה־x? נמקו.
ד. הגרף שלפניכם מתאר את הפונקציה g(x) שתחום ההגדרה שלה הוא x ≠ −1 , x ≠ 1. הישרים y = 0 , x = 1 , x = −1 הם אסימפטוטות של הפונקציה. הנקודה A(0.3 , 1) היא נקודת המינימום היחידה של g(x), הנקודה B(3 , 1) היא נקודת המקסימום היחידה, והנקודה C(2 , 0) היא נקודת החיתוך היחידה של הגרף עם ציר ה־x.

(1) מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה 1g(x).
(2) בכמה נקודות נפגשים הגרף של g(x) והגרף של 1g(x)? נמקו.
סעיף א – מרובע בר־חסימה
סעיף ב (1) – מגדל בן 7 קומות
סעיף ב (2) – מ־10 קומות ל־100 קומות
סעיף ג – חיתוך עם ציר ה־x
סעיף ד (1) – תחום ההגדרה של 1/g(x)
סעיף ד (2) – נקודות המפגש
📌 סיכום התשובות – שאלה 1
| סעיף א | הוכחה |
|---|---|
| סעיף ב (1) | 140 |
| סעיף ב (2) | 337965 |
| סעיף ג | אין נקודות חיתוך (f(x) = −1) |
| סעיף ד (1) | x ≠ −1 , x ≠ 1 , x ≠ 2 |
| סעיף ד (2) | 4 נקודות |
שאלה 2 – סדרה הנדסית: סדרת ההפכיים, סכומים והפיכת סימנים
נתונה סדרה הנדסית A שאיבריה הם a1 , a2 , a3 , … ומנתה היא q. כל איברי הסדרה A שונים מאפס.
א. האם הסדרה 1a1 , 1a2 , 1a3 , … היא סדרה הנדסית? הוכיחו.
ב. (1) מסמנים ב־Sn את סכום n האיברים הראשונים של הסדרה A. הוכיחו כי לכל n מתקיים: Sna1 · an = 1a1 + 1a2 + 1a3 + … + 1an
(2) נתון: q = 3 , a1 = 1. סכום n האיברים הראשונים בסדרה A גדול פי 6561 מן הסכום 1a1 + 1a2 + … + 1an. מצאו את n.
ג. הסדרה B מתקבלת מן הסדרה A על ידי הפיכת הסימנים של האיברים הנמצאים במקומות הזוגיים. איברי הסדרה B הם b1 , b2 , b3 , …. נסמן ב־Tm את סכום m האיברים הראשונים של B, כאשר m מספר טבעי אי־זוגי.
נתונה הנוסחה: Tmb1 · bm = 1a1 − 1a2 + 1a3 − … + 1am. קבעו אם הנוסחה נכונה, והוכיחו.
סעיף א – סדרת ההפכיים
סעיף ב (1) – הוכחה
סעיף ב (2) – מציאת n
סעיף ג – הנוסחה לסדרה B
📌 סיכום התשובות – שאלה 2
| סעיף א | כן – מנה 1q |
|---|---|
| סעיף ב (1) | הוכחה |
| סעיף ב (2) | n = 9 |
| סעיף ג | הנוסחה נכונה |
שאלה 3 – הסתברות: מבחן קבלה, הוצאה ללא החזרה והסתברות מותנית
כדי להתקבל ללימודים במכללה מסוימת יש לעבור מבחן קבלה. כל השאלות במבחן הן מתוך מאגר שיש בו n שאלות שונות. לנבחנים יש גישה למאגר והם יכולים להתכונן למבחן באמצעותו. ביום הבחינה, כל נבחן מוציא באקראי מתוך קופסה מלאה בפתקים שלושה פתקים בזה אחר זה, ללא החזרה. בכל פתק כתובה שאלה אחת מתוך המאגר. מספר הפתקים שבקופסה שווה למספר השאלות שבמאגר, ובכל פתק כתובה שאלה אחרת. לאחר שהוציא הנבחן שלושה פתקים וקרא את השאלות, הוא מחזיר את הפתקים לקופסה.
הנבחן יתקבל למכללה אם יענה נכון על שתי שאלות לפחות מתוך שלוש השאלות שבפתקים שהוציא.
נתנאל התכונן למבחן באמצעות מאגר השאלות. הוא ידע לענות נכון רק על 20 שאלות מתוך n השאלות שבמאגר. על שאר השאלות הוא לא ידע לענות נכון.
ידוע כי ההסתברות של נתנאל לענות נכון על שאלה אחת לפחות מבין שתי השאלות שבשני הפתקים הראשונים שהוציא היא 3469.
א. (1) מצאו את n.
(2) מהי ההסתברות שנתנאל יתקבל למכללה?
ב. אם ידוע כי נתנאל התקבל למכללה, מהי ההסתברות שהוא לא ענה נכון על השאלה שבפתק הראשון שהוציא?
רמי התכונן גם הוא למבחן באמצעות מאגר השאלות. הוא ידע לענות נכון על 40 שאלות מתוך n השאלות שבמאגר, ועל השאר לא.
ג. האם ההסתברות שרמי יענה נכון על כל שלוש השאלות שבפתקים שהוציא גדולה פי 2 מן ההסתברות שנתנאל יענה נכון על כל שלוש השאלות שבפתקים שהוציא? נמקו.
סעיף א (1) – מציאת n
סעיף א (2) – ההסתברות להתקבל
סעיף ב – הסתברות מותנית
סעיף ג – השוואה בין רמי לנתנאל
📌 סיכום התשובות – שאלה 3
| סעיף א (1) | n = 70 |
|---|---|
| סעיף א (2) | 76391 |
| סעיף ב | 2584 |
| סעיף ג | לא (פי 263) |
שאלה 4 – גאומטרייה: משולש שווה־שוקיים, דלתון ומרובע בר־חסימה
בציור שלפניכם מתואר משולש שווה־שוקיים ABC, BA = BC. מנקודה D הנמצאת על השוק BC הורידו אנך לבסיס, והוא חותך אותו בנקודה K. מנקודה E הנמצאת על השוק BA הורידו אנך לבסיס, והוא חותך אותו בנקודה L. נתון: AL = LK = KC.

א. חשבו את BDDC.
הקטעים DL ו־EK נפגשים בנקודה G.
ב. הוכיחו כי המרובע BDGE הוא דלתון.
נתון: AC = 45. היקף המרובע EDKL הוא 54.
ג. חשבו את אורך הקטע BG.
ד. האם קיימת נקודה F שנמצאת על הישר BG שעבורה המרובע BDFE הוא בר־חסימה במעגל? נמקו.
סעיף א – היחס BD:DC
סעיף ב – BDGE דלתון
סעיף ג – אורך BG
סעיף ד – נקודה F
📌 סיכום התשובות – שאלה 4
| סעיף א | 12 |
|---|---|
| סעיף ב | הוכחה |
| סעיף ג | BG = 12 |
| סעיף ד | כן, קיימת |
שאלה 5 – טריגונומטריה: משפט הסינוסים, שטח משולש ויחס שטחים
בציור שלפניכם מתואר משולש שווה־שוקיים ABC, AB = AC, שחסום במעגל שרדיוסו R. האריכו את הבסיס BC עד לנקודה D והעבירו ישר מהנקודה D לנקודה A.
נתון: ∢BAC = 2x , ∢CAD = x. (בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית; כאן סימנו אותה ב־x.)

א. הוכיחו כי רדיוס המעגל החוסם את המשולש ABD שווה לרדיוס המעגל החוסם את המשולש ACD.
ב. הביעו את שטח המשולש ACD באמצעות R ו־x.
נסמן ב־m את היחס בין שטח המשולש ACD לבין שטח המשולש ABC.
ג. (1) האם ייתכן כי m = 0.5? נמקו.
(2) נתון כי m = 0.6. מצאו את גודלי הזוויות של המשולש ABC.
סעיף א – רדיוסים שווים
סעיף ב – שטח המשולש ACD
סעיף ג (1) – האם m = 0.5?
סעיף ג (2) – הזוויות כאשר m = 0.6
📌 סיכום התשובות – שאלה 5
| סעיף א | הוכחה |
|---|---|
| סעיף ב | R2cos2x · tan 2x |
| סעיף ג (1) | לא ייתכן |
| סעיף ג (2) | 33.56 , 73.22 , 73.22 |
שאלה 6 – חקירה מגרף הנגזרת: עלייה, קעירות, סקיצה ושטח
נתונה פונקציה f(x) המוגדרת בתחום x < b , b < x < c , c < x וגזירה בכל תחום הגדרתה. בסרטוט שלפניכם מתואר הגרף של פונקציית הנגזרת f′(x).
לפונקציית הנגזרת f′(x) יש נקודת קיצון אחת בלבד ושלוש אסימפטוטות המאונכות לצירים: x = c , x = b , y = 0. שיעור ה־x של נקודת הקיצון של f′(x) הוא a. a, b ו־c הם פרמטרים.

א. הביעו את תשובותיכם באמצעות a, b ו־c, אם יש צורך.
(1) מצאו את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה f(x).
(2) מצאו את תחומי הקעירות כלפי מעלה (∪) ואת תחומי הקעירות כלפי מטה (∩) של הפונקציה f(x).
נתון כי גרף הפונקציה f(x) עובר בנקודה (a , 0).
ב. סרטטו סקיצה אפשרית של גרף הפונקציה f(x).
נתון גם כי f(x) = 18 − 36x(x2 − x − 6)2.
ג. מצאו את a, b ו־c.
ד. (1) הראו כי בתחום b < x < c מתקיים: f′(x) · [f(x)]2 ≤ 0.
(2) חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה f′(x) · [f(x)]2, על ידי ציר ה־x ועל ידי הישרים x = 0 ו־x = 2a.
סעיף א (1) – עלייה וירידה
סעיף א (2) – קעירות
סעיף ב – סקיצה
סעיף ג – מציאת a, b, c
סעיף ד (1) – הסימן של f′(x)·f²(x)
סעיף ד (2) – השטח
📌 סיכום התשובות – שאלה 6
| סעיף א (1) | עולה: x < b , x > c יורדת: b < x < c |
|---|---|
| סעיף א (2) | ∪: x < b , b < x < a ∩: a < x < c , x > c |
| סעיף ב | סקיצה |
| סעיף ג | a = 0.5 , b = −2 , c = 3 |
| סעיף ד (1) | הוכחה |
| סעיף ד (2) | 112 |
שאלה 7 – פונקציות טריגונומטריות: tan x + 1/x ו־cos x / x
נתונה הפונקציה f(x) = tan(x) + 1x. ענו על הסעיפים א–ב בעבור התחום 0 ≤ x ≤ 3π2.
א. (1) מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה f(x).
(2) מצאו את משוואות האסימפטוטות של הפונקציה f(x) המאונכות לציר ה־x.
גרף הפונקציה f(x) חותך את ציר ה־x בתחום הנתון בנקודה אחת בלבד ששיעוריה (2.798 , 0) בקירוב.
ב. מצאו את תחומי החיוביות ואת תחומי השליליות של הפונקציה f(x).
נתונה גם הפונקציה g(x) = cos(x)x, המוגדרת לכל x ≠ 0.
ג. האם הפונקציה g(x) היא זוגית, אי־זוגית, או לא זוגית ולא אי־זוגית? הוכיחו.
ד. (1) הראו כי בתחום 0 ≤ x ≤ 3π2 שיעור ה־x של אחת מנקודות הקיצון של g(x) שווה לשיעור ה־x של נקודת החיתוך של גרף f(x) עם ציר ה־x, וקבעו את סוג נקודת הקיצון הזאת.
(2) סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה g(x) בתחום −3π2 ≤ x ≤ 3π2.
סעיף א (1) – תחום ההגדרה
סעיף א (2) – אסימפטוטות אנכיות
סעיף ב – חיוביות ושליליות
סעיף ג – זוגיות
סעיף ד (1) – נקודת הקיצון של g
סעיף ד (2) – סקיצה של g
📌 סיכום התשובות – שאלה 7
| סעיף א (1) | 0 < x < 3π2 , x ≠ π2 |
|---|---|
| סעיף א (2) | x = 0 , x = π2 , x = 3π2 |
| סעיף ב | חיובית: 0 < x < π2 , 2.798 < x < 3π2 שלילית: π2 < x < 2.798 |
| סעיף ג | אי־זוגית |
| סעיף ד (1) | מינימום (2.798 , −0.337) |
| סעיף ד (2) | סקיצה |
שאלה 8 – בעיית קיצון: חוט, משולש שווה־צלעות ומעגל
חותכים חוט שאורכו k לשני חלקים. מחלק אחד של החוט יוצרים משולש שווה־צלעות, ומן החלק האחר יוצרים מעגל. נסמן ב־x את אורך צלע המשולש.
א. הביעו באמצעות k את תחום ההגדרה של x.
ב. הביעו באמצעות k את אורך צלע המשולש שעבורו סכום השטחים של שתי הצורות הוא מינימלי.
ג. הראו כי כאשר סכום השטחים של שתי הצורות מינימלי, אי אפשר לחסום את המשולש שהתקבל במעגל שהתקבל.
סעיף א – תחום ההגדרה
סעיף ב – סכום שטחים מינימלי
סעיף ג – אי אפשר לחסום את המשולש במעגל
📌 סיכום התשובות – שאלה 8
| סעיף א | 0 < x < k3 |
|---|---|
| סעיף ב | 3k9 + √3 π ≈ 0.207k |
| סעיף ג | הוכחה |
🎓 רוצים להבין את זה לעומק?
בקורסים של מתמטריק ל־5 יחידות כל נושא מהבחינה מוסבר מההתחלה, בסרטונים קצרים, עם תרגילים פתורים שלב אחר שלב – בדיוק כמו בפתרון הזה.
השאלון באדיבות משרד החינוך. הפתרונות נכתבו על ידי מתמטריק – אלדד.

