בגרות במתמטיקה · 5 יחידות · שאלון 572 (35572) · שאלות לפי נושא

שאלות בגרות 572 לפי נושא – מספרים מרוכבים

כל השאלות בנושא מספרים מרוכבים מבחינות הבגרות בשאלון 572, מהבחינה החדשה ביותר אחורה. הצגה אלגברית וקוטבית, משוואות, שורשים ומקום גאומטרי במישור. בכל שאלה: הנוסח המלא, ומתחתיו פתרון מלא שלב אחר שלב.

📚 כל הנושאים – שאלות בגרות 572 לפי נושא

17 שאלות פתורות: 17 מבחינות 572 של 2022–2026, מהחדשה לישנה. לוחצים על מועד ועוברים ישר לשאלה. כל שאלה פתורה עד הסוף, שלב אחר שלב, והנוסחה בצד.

📅 קיץ 2026 מועד ב׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתונים שלושה מספרים מרוכבים (כל הזוויות במעלות; את הזווית מסמנים כאן באות t):

z1 = r(cost + i sint)

z2 = 1r (cos(t + 90) + i sin(t + 90))

w = z1 · z2 + z1z2

0 < t < 90 (הזווית בין 0 ל־90 מעלות), r > 0.

הנקודה A מייצגת את המספר w במישור גאוס. נתון כי שיעור ה־x של הנקודה A הוא −1.

א. מצאו את הערך של t.

נתון כי הנקודה A נמצאת על הישר y = −1.

ב. מצאו את הערך של r.

נתונה המשוואה z4 = 128 · (z1 · w)2. z הוא משתנה מרוכב.

ג. מצאו את ארבעת הפתרונות של המשוואה.

הנקודה O היא ראשית הצירים. כל אחת מן הנקודות B ו־C מייצגת פתרון אחד מבין הפתרונות שמצאתם בסעיף ג. הנקודה B נמצאת ברביע הראשון, והנקודה C נמצאת ברביע השני.

המקום הגאומטרי של כל הנקודות z = x + iy במישור גאוס המקיימות |z| = b חותך את החלק החיובי של ציר ה־y בנקודה K. b הוא מספר ממשי חיובי.

נתון כי שטח המרובע CKBO הוא 7√2.

ד. מצאו את הערך של b.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – הערך של t

נשתמש בסימון:
📐 סימוןcis(a) = cos a + i sin a
z1 = r cis(t) , z2
= 1r cis(t + 90)
המכפלה:
z1 · z2📐 כפל בהצגה קוטביתr1cis(a) · r2cis(b)= r1r2 cis(a + b)
= r · 1r cis(t + t + 90)
z1 · z2 = cis(2t + 90)
המנה:
z1z2 = r1r cis(t − (t + 90))📐 חילוק בהצגה קוטביתr1cis(a)r2cis(b) = r1r2 cis(a − b)
z1z2 = r2 cis(−90)
z1z2
= r2(cos(−90) + i sin(−90))
= r2(0 − i) = −r2i
המספר w:
w
= cos(2t + 90)
+ i sin(2t + 90) − r2i
w
= cos(2t + 90)
+ i[sin(2t + 90) − r2]
החלק הממשי של w הוא שיעור ה־x של A, ונתון שהוא −1:📐 מספר מרוכב במישור גאוסz = x + iy ⟸ (x , y)
cos(2t + 90) = −1
מכיוון ש־0 < t < 90, מתקיים 90 < 2t + 90 < 270. בתחום הזה הקוסינוס שווה ל־−1 רק בזווית 180 מעלות:
2t + 90 = 180
2t = 90
t = 45
✅ פתרון סופי: t = 45 מעלות

סעיף ב – הערך של r

הנקודה A על הישר y = −1, כלומר החלק המדומה של w הוא −1. נציב t = 45:📐 מספר מרוכב במישור גאוסz = x + iy ⟸ (x , y)
sin(2 · 45 + 90) − r2
= −1
sin 180 − r2 = −1
0 − r2 = −1
r2 = 1
נתון r > 0, ולכן:
r = 1
כלומר w = −1 − i, והנקודה היא A(−1 , −1).
✅ פתרון סופי: r = 1

סעיף ג – ארבעת הפתרונות

עם t = 45 ו־r = 1: z1 = cis(45), w = −1 − i.
נעביר את w להצגה קוטבית. w ברביע השלישי:
|w| = √(−1)2 + (−1)2 = √2📐 גודל וזווית של מספר מרוכב|z| = √x2 + y2tan = yx (טנגנס הזווית)
טנגנס הזווית:
tan = −1−1 = 1
ברביע השלישי: הזווית היא 180 + 45 = 225 מעלות.
w = √2 cis(225)
המכפלה z1 · w:
z1 · w📐 כפל בהצגה קוטביתr1cis(a) · r2cis(b)= r1r2 cis(a + b)
= 1 · √2 cis(45 + 225)
= √2 cis(270)
בריבוע:
(z1 · w)2📐 משפט דה־מואבר[r cis(a)]n = rn cis(na)
= (√2)2 cis(2 · 270)
= 2 cis(540)
540 − 360 = 180
⟸ (z1 · w)2
= 2 cis(180)
אגף ימין של המשוואה:
128 · 2 cis(180)
= 256 cis(180)
z4 = 256 cis(180)
הוצאת שורש רביעי. 4√256 = 4:
zk = 4 cis(180 + 360k4)📐 שורשים מסדר nzn = R cis(a)zk = n√R cis(a + 360kn)k = 0 , 1 , … , n − 1
= 4 cis(45 + 90k)
k = 0 : z0 = 4 cis(45)
= 4(√22 + √22i)
= 2√2 + 2√2 i
k = 1 : z1 = 4 cis(135)
= 4(−√22 + √22i)
= −2√2 + 2√2 i
k = 2 : z2 = 4 cis(225)
= −2√2 − 2√2 i
k = 3 : z3 = 4 cis(315)
= 2√2 − 2√2 i
בדיקה: (2√2 + 2√2 i)2 = 8 + 16i − 8 = 16i , (16i)2 = −256 , ו־256 cis(180) = −256 ✓
✅ פתרון סופי: 4cis(45) , 4cis(135) , 4cis(225) , 4cis(315) כלומר ±2√2 ± 2√2 i

סעיף ד – הערך של b

הפתרון ברביע הראשון: B(2√2 , 2√2); הפתרון ברביע השני: C(−2√2 , 2√2).
המקום הגאומטרי |z| = b הוא מעגל שמרכזו בראשית O ורדיוסו b. הוא חותך את החלק החיובי של ציר ה־y בנקודה:
K(0 , b)
האלכסון OK (על ציר ה־y) מחלק את המרובע CKBO לשני משולשים: OKB ו־OKC. (בסרטוט, שנעשה עם הערך שיתקבל, רואים שהמרובע קמור.)
משולש OKB: הצלע OK = b מונחת על ציר ה־y, והגובה אליה הוא המרחק של B מציר ה־y, כלומר 2√2:
SOKB = b · 2√22 = √2 b📐 שטח משולשS = a · ha2
משולש OKC: אותה צלע OK = b, והמרחק של C מציר ה־y הוא גם 2√2:
SOKC = b · 2√22 = √2 b📐 שטח משולשS = a · ha2
SCKBO = √2 b + √2 b
= 2√2 b
נתון שהשטח 7√2:
2√2 b = 7√2
b = 72 = 3.5
בדיקה: b = 3.5 > 2√2 ≈ 2.83, ולכן K מעל הישר BC והמרובע אכן קמור.
-2√22√2xyBCKO|z| = b|z| = 4
✅ פתרון סופי: b = 3.5

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אt = 45 מעלות
סעיף בr = 1
סעיף ג±2√2 ± 2√2 i (כלומר 4cis(45 + 90k))
סעיף דb = 3.5
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2026 מועד ב׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2026 מועד א׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתונה המשוואה z3 = −64. z הוא משתנה מרוכב. (כל הזוויות בשאלה במעלות.)

א. מצאו את כל פתרונות המשוואה.

נתונים שני מספרים מרוכבים: w1 = r(cos a + i · sin a) , w2 = 2r(cos 4a + i · sin 4a), כאשר 50 < a < 130.

שתי הנקודות המיוצגות על ידי המספרים w1 ו־w2 נמצאות על ישר אחד, שעובר דרך ראשית הצירים O במישור גאוס.

ב. מצאו את שני הערכים האפשריים של a.

נתון כי w1 הוא אחד מן הפתרונות שמצאתם בסעיף א.

ג. מצאו את הערך של a ואת הערך של r.

נתונים שני מספרים מרוכבים נוספים: w3 = 4 · i , w4 = 8i.

ABCD הוא מרובע קמור. הקודקוד A מיוצג על ידי w1, הקודקוד B על ידי w3, הקודקוד C על ידי w2, והקודקוד D על ידי w4.

ד. הראו כי שטח המרובע ABCD הוא 36.

u הוא מספר מרוכב. הנקודה E, שמיוצגת על ידי המספר u, נמצאת ברביע הראשון על חוצה הזווית BOA. נתון כי |u| > 1 , u + 1u = 5.2 · (cos 285 + i · sin 285).

ה. מצאו את המספר המרוכב u.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – פתרונות המשוואה z³ = −64

נכתוב את −64 בהצגה קוטבית (טריגונומטרית). המספר נמצא על החלק השלילי של הציר הממשי: המרחק מהראשית 64 והזווית 180 מעלות.
−64 = 64 cis 180📐 נוסחה: הצגה קוטביתr cis a = r(cos a + i · sin a)
נשתמש בנוסחת השורשים מסדר n:
z = ∛64 cis 180 + 360k3📐 נוסחה: שורשים מסדר nzn = R cis b ⟸ z = n√R cis b + 360knk = 0 , 1 , … , n − 1
z = 4 cis (60 + 120k) ,   k = 0 , 1 , 2
k = 0 :   z1 = 4 cis 60
k = 1 :   z2 = 4 cis 180 = −4
k = 2 :   z3 = 4 cis 300
✅ פתרון סופי: 4 cis 60 ,  4 cis 180 ,  4 cis 300

סעיף ב – שני הערכים האפשריים של a

בהצגה הקוטבית: w1 = r cis a, w2 = 2r cis 4a.
שתי נקודות נמצאות על ישר אחד שעובר דרך הראשית O אם הזוויות שלהן שוות, או שהן נבדלות ב־180 מעלות (או בכפולה של 180).📐 משפט: ישר דרך הראשית במישור גאוסb2 = b1 + 180k
4a = a + 180k
3a = 180k
a = 60k
נבדוק אילו ערכים בתחום 50 < a < 130:
k = 1 :   a = 60 ✓
k = 2 :   a = 120 ✓
k = 3 :   a = 180 ✗
(מחוץ לתחום)
✅ פתרון סופי: a = 60 מעלות או a = 120 מעלות

סעיף ג – הערכים של a ושל r

w1 הוא אחד הפתרונות מסעיף א, ולכן הזווית שלו היא 60, 180 או 300, והגודל שלו 4.
מסעיף ב: a = 60 או a = 120. הערך המשותף הוא a = 60.
w1 = 4 cis 60
a = 60 ,   r = 4
✅ פתרון סופי: a = 60 מעלות, r = 4

סעיף ד – שטח המרובע ABCD

נכתוב את ארבעת הקודקודים בהצגה קוטבית:
A :   w1 = 4 cis 60
C :   w2 = 2 · 4 cis (4 · 60) = 8 cis 240
B :   w3 = 4i = 4 cis 90
את w4 נחשב בכפל בצמוד של המכנה:
w4 = 8i = 8 · (−i)i · (−i) = −8i1 = −8i📐 נוסחה: כפל בצמודi · (−i) = −i2 = 1
D :   w4 = −8i = 8 cis 270
ReIm4−44−8ABCDOE
המרובע ABCD במישור גאוס (בקנה מידה). האלכסונים AC ו־BD (סגול מקווקו) נחתכים בראשית O; הקו הירוק הוא חוצה הזווית BOA מסעיף ה
הנקודות A ו־C נבדלות ב־180 מעלות (60 ו־240), ולכן O על האלכסון AC. גם B ו־D נבדלות ב־180 מעלות (90 ו־270), ולכן O על BD. מכאן ש־O היא נקודת מפגש האלכסונים, והמרובע מתחלק לארבעה משולשים: AOB , BOC , COD , DOA.
בכל משולש ידועות שתי צלעות (המרחקים מ־O) והזווית ביניהן (הפרש הזוויות):
SAOB = 12 · 4 · 4 · sin(90 − 60) = 8 · sin 30 = 8 · 12 = 4📐 נוסחה: שטח משולשS = 12 · a · b · sin C
SBOC = 12 · 4 · 8 · sin(240 − 90) = 16 · sin 150 = 16 · 12 = 8📐 נוסחה: שטח משולשS = 12 · a · b · sin C
SCOD = 12 · 8 · 8 · sin(270 − 240) = 32 · sin 30 = 32 · 12 = 16📐 נוסחה: שטח משולשS = 12 · a · b · sin C
SDOA = 12 · 8 · 4 · sin(360 + 60 − 270) = 16 · sin 150 = 16 · 12 = 8📐 נוסחה: שטח משולשS = 12 · a · b · sin C
SABCD = 4 + 8 + 16 + 8 = 36 ✓
✅ פתרון סופי: S = 36 – כפי שנדרש להראות

סעיף ה – המספר המרוכב u

B בזווית 90 ו־A בזווית 60, ולכן הזווית BOA היא 30 מעלות, וחוצה הזווית נמצא בזווית:
60 + 902 = 75
נסמן |u| = R, כאשר R > 1:
u = R cis 75
u = R cis (−75) = R cis 285📐 נוסחה: המספר הצמודr cis b = r cis (−b)
1u = 1R cis (−75) = 1R cis 285📐 נוסחה: מנה בהצגה קוטביתr1 cis b1r2 cis b2 = r1r2 cis (b1 − b2)
לשני המספרים אותה זווית (285), ולכן מחברים את הגדלים:
u + 1u = (R + 1R) cis 285
נשווה לנתון:
R + 1R = 5.2
R2 + 1 = 5.2R
R2 − 5.2R + 1 = 0
R = 5.2 ± √5.22 − 4 · 1 · 12📐 נוסחה: פתרון משוואה ריבועיתx = −b ± √b2 − 4ac2a
R = 5.2 ± √27.04 − 42 = 5.2 ± √23.042 = 5.2 ± 4.82
R = 102 = 5
או
R = 0.42 = 0.2
נתון |u| > 1, ולכן R = 5.
u = 5 cis 75
✅ פתרון סופי: u = 5 cis 75 = 5(cos 75 + i · sin 75)

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף א4 cis 60 , 4 cis 180 , 4 cis 300
סעיף בa = 60 או a = 120
סעיף גa = 60 , r = 4
סעיף ד36 (הוכחה)
סעיף הu = 5 cis 75
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2026 מועד א׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 חורף 2026, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

א. הראו כי המקום הגאומטרי של כל הנקודות z = x + iy במישור גאוס המקיימות |z − 2i| = z − z2i + 2 הוא פרבולה, ומצאו את משוואתה.

נתון מספר מרוכב w = r(cos t + i sin t), r > 0, 0 < t < 90 (מעלות).

נתון מצולע קמור I, שקודקודיו מיוצגים על ידי פתרונות המשוואה z4 = 1r4 · (cos(4t) + i sin(4t)). z הוא משתנה מרוכב.

ב. הביעו באמצעות r ו־t הצגה קוטבית של כל המספרים המייצגים את קודקודי מצולע I.

נתון מצולע II, שקודקודיו מיוצגים על ידי המספרים w , −w , 1w , −1w.

ג. הביעו באמצעות r ו־t הצגה קוטבית של כל המספרים המייצגים את קודקודי מצולע II.

נתון כי מצולע II הוא מעוין.

ד. מצאו את הערך של t.

נתון כי הנקודה המייצגת את w נמצאת על המקום הגאומטרי שמצאתם בסעיף א.

ה. מצאו את היחס בין שטח מצולע II ובין שטח מצולע I.

(בשאלון הזווית של w מסומנת באות יוונית; כאן נסמן אותה t.)

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – המקום הגאומטרי הוא פרבולה

נציב z = x + iy, z = x − iy:
z − z
= (x + iy) − (x − iy)
= 2iy
z − z2i = 2iy2i = y
z − 2i = x + (y − 2)i
|z − 2i| = √x2 + (y − 2)2📐 ערך מוחלט של מספר מרוכב|x + iy| = √x2 + y2
המשוואה הופכת ל:
√x2 + (y − 2)2 = y + 2
(אגף שמאל אינו שלילי, ולכן צריך y + 2 ≥ 0.) נעלה בריבוע:
x2 + (y − 2)2 = (y + 2)2
x2 + y2 − 4y + 4📐 נוסחאות כפל מקוצר(a ± b)2 = a2 ± 2ab + b2
= y2 + 4y + 4
x2 = 8y
y = x28
בכל נקודה של הגרף y ≥ 0, ולכן התנאי y + 2 ≥ 0 מתקיים תמיד. זו פרבולה שקודקודה בראשית.
✅ פתרון סופי: פרבולה: y = x28

סעיף ב – קודקודי מצולע I

z4 = 1r4 · cis(4t)📐 שורשים מסדר n (דה־מואבר)zn = R · cis(a)⇒ z = ⁿ√R · cis(a + 360kn)k = 0, 1, …, n − 1
z = ⁴√1r4 · cis(4t + 360k4)
z = 1r · cis(t + 90k)
k = 0 , 1 , 2 , 3
z1 = 1rcis(t)
z2 = 1rcis(t + 90)
z3 = 1rcis(t + 180)
z4 = 1rcis(t + 270)
(ארבעה שורשים על מעגל ברדיוס 1r בהפרשים של 90 מעלות – מצולע I הוא ריבוע.)
✅ פתרון סופי: 1rcis(t + 90k) , k = 0, 1, 2, 3

סעיף ג – קודקודי מצולע II

w = r · cis(t)
−w: כפל ב־−1 = cis(180) מוסיף 180 מעלות לזווית:📐 כפל בהצגה קוטביתr1cis(a) · r2cis(b)= r1r2 · cis(a + b)
−w = r · cis(t + 180)
1w = 1 · cis(0)r · cis(t)📐 חילוק בהצגה קוטביתr1cis(a)r2cis(b) = r1r2 · cis(a − b)
= 1r · cis(−t)
−1w = 1r · cis(180 − t)
✅ פתרון סופי: r cis(t) , r cis(t + 180) , 1rcis(−t) , 1rcis(180 − t)

סעיף ד – מציאת t

הנקודות w ו־−w סימטריות סביב הראשית, וכך גם 1w ו־−1w. לכן האלכסונים של מצולע II הם הקטעים בין w ל־−w ובין 1w ל־−1w, ושניהם חוצים זה את זה בראשית – זו מקבילית.
מקבילית היא מעוין כאשר האלכסונים מאונכים זה לזה.📐 מעויןמקבילית שבה האלכסונים מאונכים
אלכסון אחד הוא בכיוון של הזווית t (הקטע דרך w), והשני בכיוון של −t (דרך 1w). הזווית ביניהם:
t − (−t) = 2t
2t = 90
t = 45
(0 < 45 < 90 – מתאים.)
✅ פתרון סופי: t = 45 מעלות

סעיף ה – היחס בין השטחים

לפי סעיף ד:
w = r · cis(45)📐 הצגה קוטביתr · cis(a)= r cos a + i · r sin a
= r(cos 45 + i sin 45)
= r√2 + r√2i
הנקודה (r√2 , r√2) על הפרבולה y = x28:
r√2 = 18 · r22
r√2 = r216
נחלק ב־r > 0:
r = 16√2 = 8√2
r2 = 128
-8-448-8-448xyw = 8 + 8i−wy = x²/8
שטח מצולע II (מעוין). האלכסונים: |w − (−w)| = 2r ו־|1w − (−1w)| = 2r:📐 שטח מעויןS = d1 · d22
SII = 2r · 2r2 = 42 = 2
שטח מצולע I (ריבוע שקודקודיו על מעגל ברדיוס 1r): האלכסונים שווים, 2r כל אחד:📐 שטח ריבוע לפי אלכסוןS = d22
SI = (2r)22 = 2r2 = 2128
= 164
−1/161/16−1/161/16xy1/w−1/wאל wאל −w
(בהגדלה: הקודקודים 1w ו־−1w של מצולע II הם גם קודקודים של הריבוע I.)
SIISI = 2164 = 128
✅ פתרון סופי: שטח מצולע II גדול פי 128 משטח מצולע I (היחס 128 : 1)

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אy = x28
סעיף ב1rcis(t + 90k), k = 0..3
סעיף גr cis(t), r cis(t + 180)
1rcis(−t), 1rcis(180 − t)
סעיף דt = 45 מעלות
סעיף ה128
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – חורף 2026⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2025 מועד ב׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתונים שני מספרים מרוכבים z1 ו־z2 שמכפלתם היא −19 + 4i. z1 = 2 + 3i.

א. מצאו את המספר z2.

נתונה המשוואה w3 = z1 + z2, w הוא משתנה מרוכב.

ב. מצאו את פתרונות המשוואה.

נתון מספר מרוכב z = 2(cos t + i · sin t), 0 ≤ t < 360.

נתון כי המספרים z ו־z3 נמצאים על ישר אחד שעובר בראשית הצירים.

ג. מצאו את ארבע האפשרויות של המספר z.

פתרונות המשוואה שמצאתם בסעיף ב וארבעת המספרים שמצאתם בסעיף ג, מייצגים את כל הקודקודים של מצולע קמור במישור גאוס.

ד. (1) סרטטו את המצולע במערכת צירים.

(2) חשבו את השטח של המצולע.

נתון מספר מרוכב 3(cos a + i sin a), 0 ≤ a < 360.

מכפילים כל אחד מן המספרים המייצגים את קודקודי המצולע במספר מרוכב זה, כך שנוצר מצולע חדש.

ה. פי כמה גדול שטח המצולע החדש משטח המצולע שמצאתם בסעיף ד.

(בשאלון הזוויות מסומנות באותיות יווניות; כאן הן מסומנות t ו־a. הזוויות במעלות.)

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – המספר z2

z2 = −19 + 4i2 + 3i
z2 = (−19 + 4i)(2 − 3i)22 + 32📐 חילוק מספרים מרוכביםa + bic + di = (a + bi)(c − di)c2 + d2
(−19 + 4i)(2 − 3i)
= −38 + 57i + 8i − 12i2
= −38 + 65i + 12 = −26 + 65i
z2 = −26 + 65i13 = −2 + 5i
בדיקה: (2 + 3i)(−2 + 5i)
= −4 + 10i − 6i + 15i2
= −19 + 4i ✓
✅ פתרון סופי: z2 = −2 + 5i

סעיף ב – פתרון המשוואה

z1 + z2 = (2 − 2) + (3 + 5)i
= 8i
8i נמצא על החלק החיובי של הציר המדומה: גודל 8, זווית 90:
w3 = 8 cis 90📐 סימוןcis(a) = cos a + i sin a
wk = 2 cis(90 + 360k3)📐 פתרון משוואה מהצורה wn = r cis awk = r1/n cis(a + 360kn)k = 0 , 1 , … , n − 1
= 2 cis(30 + 120k)
k = 0: w = 2 cis 30 = √3 + i
k = 1: w = 2 cis 150
= −√3 + i
k = 2: w = 2 cis 270 = −2i
✅ פתרון סופי: √3 + i , −√3 + i , −2i

סעיף ג – ארבע האפשרויות של z

z3 = 23 cis(3t) = 8 cis(3t)📐 משפט דה־מואבר[r cis(a)]n = rn cis(na)
שני מספרים נמצאים על ישר אחד דרך הראשית כאשר הזוויות שלהם שוות או נבדלות ב־180 (באותו כיוון או בכיוון ההפוך):
3t = t + 180m
2t = 180m
t = 90m
בתחום 0 ≤ t < 360: t = 0 , 90 , 180 , 270:
z = 2 cis 0 = 2
z = 2 cis 90 = 2i
z = 2 cis 180 = −2
z = 2 cis 270 = −2i
✅ פתרון סופי: 2 , 2i , −2 , −2i

סעיף ד (1) – סרטוט המצולע

כל המספרים מסעיפים ב ו־ג הם בגודל 2, כלומר על מעגל שרדיוסו 2. המספר −2i מופיע בשני הסעיפים, ולכן יש 6 קודקודים שונים, בזוויות:
0 , 30 , 90 , 150 , 180 , 270
המצולע הוא משושה (בקנה מידה):
-22-2i2ixy2√3 + i2i−√3 + i−2−2i
✅ פתרון סופי: משושה – ראו סרטוט

סעיף ד (2) – שטח המצולע

נחלק את המשושה ל־6 משולשים שקודקודם בראשית. בכל משולש שתי צלעות הן רדיוסים (2), והזווית שביניהן היא ההפרש בין הזוויות של הקודקודים:
30 , 60 , 60 , 30 , 90 , 90
S = 12 · 2 · 2 · (sin30 + sin60📐 שטח משולש בעזרת סינוסS = 12 · a · b · sin∢∢ – הזווית שבין a ו־b
+ sin60 + sin30 + sin90 + sin90)
S
= 2 · (12 + √32 + √32 + 12 + 1 + 1)
S = 2 · (3 + √3)
S = 6 + 2√3 ≈ 9.46
✅ פתרון סופי: S = 6 + 2√3 ≈ 9.46

סעיף ה – פי כמה גדל השטח

r cis(x) · 3 cis(a)📐 כפל בהצגה קוטביתr1cis(a) · r2cis(b)= r1r2 cis(a + b)
= 3r cis(x + a)
כל קודקוד מסתובב באותה זווית a סביב הראשית (סיבוב לא משנה שטח), והמרחק שלו מן הראשית גדל פי 3. כלומר המצולע החדש דומה למצולע המקורי ביחס 3.
יחס השטחים של מצולעים דומים הוא ריבוע יחס הדמיון:
32 = 9📐 מצולעים דומיםיחס השטחים = (יחס הדמיון)2
✅ פתרון סופי: פי 9

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף א−2 + 5i
סעיף ב√3 + i , −√3 + i , −2i
סעיף ג2 , 2i , −2 , −2i
סעיף ד (2)6 + 2√3 ≈ 9.46
סעיף הפי 9
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2025 מועד ב׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2025 מועד א׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

א. הביעו באמצעות x ו־y את משוואת המקום הגאומטרי של כל הנקודות z = x + iy במישור גאוס המקיימות |z| = |z − (2 + 2i)|.

z הוא משתנה מרוכב. נתונה המשוואה z2 − z(2 + 2i) + 4i = 0.

A ו־B הן נקודות המיוצגות על ידי שני פתרונות המשוואה.

ב. הראו כי הנקודות A ו־B נמצאות על המקום הגאומטרי שמצאתם בסעיף א.

הנקודות C ו־D נמצאות על הצירים כך ש־ABCD הוא ריבוע.

סובבו את הריבוע ABCD סביב ראשית הצירים נגד כיוון השעון בזווית a (0 < a < 90).

כל שמונה הנקודות (הנקודות A , B , C , D וארבע הנקודות שהתקבלו אחרי הסיבוב) מיוצגות על ידי פתרונות של המשוואה zn = b, שבה n הוא מספר טבעי ו־b הוא מספר ממשי.

ג. (1) מצאו את הערך של b ואת הערך של a בעבור n = 8.

(2) מצאו ערך אפשרי של n בעבור a = 15, ומצאו את הערך של b המתאים לו.

(בשאלון זווית הסיבוב מסומנת באות יוונית; כאן היא מסומנת a. הזוויות במעלות.)

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – המקום הגאומטרי

📐 אנך אמצעי (מקום גאומטרי)|z − z1| = |z − z2|– האנך האמצעי לקטע שבין שתי הנקודות
√x2 + y2📐 גודל מספר מרוכב|x + iy| = √x2 + y2
= √(x − 2)2 + (y − 2)2
x2 + y2
= x2 − 4x + 4 + y2 − 4y + 4
0 = −4x − 4y + 8
x + y = 2
✅ פתרון סופי: y = 2 − x

סעיף ב – A ו־B על המקום הגאומטרי

נפתור בנוסחת השורשים. הדיסקרימיננטה:
(2 + 2i)2 − 4 · 4i
= 4 + 8i − 4 − 16i = −8i
שורש של −8i: −8i = 8 cis 270, ולכן √8 cis 135 = 2√2(−√22 + √22i) = −2 + 2i.
z = 2 + 2i ± (−2 + 2i)2📐 נוסחת השורשיםz = −b ± √b2 − 4ac2a
z = 4i2 = 2i , z = 42 = 2
בדיקה: פירוק:
(z − 2)(z − 2i)
= z2 − (2 + 2i)z + 4i ✓
A(2 , 0): 2 + 0 = 2 ✓. B(0 , 2): 0 + 2 = 2 ✓. שתי הנקודות על הישר x + y = 2.
✅ פתרון סופי: z = 2 , z = 2i – על הישר

סעיף ג (1) – n = 8

הריבוע ABCD: A = 2 , B = 2i , C = −2 , D = −2i, כלומר 2 cis(90k). אחרי הסיבוב: 2 cis(a + 90k).
פתרונות z8 = b הם 8 נקודות על מעגל, במרווחים שווים של 3608 = 45. אחת מהן היא z = 2:
b = 28 = 256📐 משפט דה־מואבר[r cis(a)]n = rn cis(na)
הפתרונות: 2 cis(45k). הנקודות המסובבות הן אלה שבין נקודות הריבוע, בזוויות 45, 135, 225, 315:
a = 45
✅ פתרון סופי: b = 256 , a = 45

סעיף ג (2) – a = 15

הנקודות בזוויות:
0 , 15 , 90 , 105
180 , 195 , 270 , 285
פתרונות zn = b נמצאים במרווחים שווים של 360n. z = 2 פתרון, ולכן b = 2n והפתרונות הם 2 cis(360kn).
כדי שגם 2 cis 15 יהיה פתרון, 15 צריך להיות כפולה של 360n:
15 = 360kn ⟸ n = 24k
עם n = 24 הפתרונות הם כל הזוויות שהן כפולות של 15 – וכל שמונה הנקודות ביניהן:
n = 24
b = 224 = 16,777,216
(כל n שהוא כפולה של 24 מתאים, עם b = 2n.)
בסרטוט: הריבוע ABCD בכחול, הריבוע המסובב ב־15 בסגול, והישר x + y = 2 בכתום:
-22-2i2ixyABCD
✅ פתרון סופי: n = 24 , b = 224

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אx + y = 2
סעיף ב2 , 2i
סעיף ג (1)b = 256 , a = 45
סעיף ג (2)n = 24 , b = 224
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2025 מועד א׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 חורף 2025, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתון המספר המרוכב w = r(cos t + i · sin t) , r > 0 , 90 < t < 180.

א. הביעו באמצעות r ו־t הצגה קוטבית של המספר 1w.

הנקודה A במישור גאוס מייצגת את המספר w, והנקודה B מייצגת את המספר 1w. הנקודה O היא ראשית הצירים.

נתון כי שטח המשולש AOB הוא √24 והזווית AOB היא זווית חדה.

ב. מצאו את הערך של t.

נתונות שתי משוואות: I. z8 = w8 , II. z8 = (w · w̄)4. z הוא מספר מרוכב.

נתון מצולע קמור שקודקודיו הם כל הנקודות המייצגות את הפתרונות של משוואה I וכל הנקודות המייצגות את הפתרונות של משוואה II.

ג. (1) מצאו כמה קודקודים יש למצולע.

(2) האם כל קודקודי המצולע נמצאים על מעגל אחד שמרכזו בראשית הצירים? נמקו את תשובתכם.

נתון כי שטח המצולע הוא 49.

ד. מצאו את הערך של r.

(בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית; כאן היא מסומנת t. הזוויות במעלות.)

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – הצגה קוטבית של 1/w

1w = 1 cis 0r cis t📐 חילוק בהצגה קוטביתr1cis(a)r2cis(b) = r1r2 cis(a − b)
1w = 1r cis(−t)
✅ פתרון סופי: 1w = 1r(cos(−t) + i sin(−t))

סעיף ב – הערך של t

OA = |w| = r , OB = |1w| = 1r
הזווית בין OA ל־OB: הפרש הזוויות t − (−t) = 2t, ש־180 < 2t < 360. הזווית החדה במשולש היא המשלימה ל־360:
∢AOB = 360 − 2t
S = 12 · r · 1r · sin(360 − 2t)📐 שטח משולש בעזרת סינוסS = 12 · a · b · sin∢∢ – הזווית שבין a ו־b
= 12sin(360 − 2t)
12sin(360 − 2t) = √24
sin(360 − 2t) = √22
הזווית חדה, ולכן:
360 − 2t = 45
t = 157.5
-11-iixyABO
✅ פתרון סופי: t = 157.5

סעיף ג (1) – מספר הקודקודים

משוואה I:
w8 = r8 cis(8 · 157.5)📐 משפט דה־מואבר[r cis(a)]n = rn cis(na)
= r8 cis 1260 = r8 cis 180
z = r cis(180 + 360k8)📐 פתרון משוואה מהצורה wn = r cis awk = r1/n cis(a + 360kn)k = 0 , 1 , … , n − 1
= r cis(22.5 + 45k)
משוואה II: w · w̄ = |w|2 = r2, ולכן (w · w̄)4 = r8 = r8 cis 0:
z = r cis(360k8) = r cis(45k)📐 פתרון משוואה מהצורה wn = r cis awk = r1/n cis(a + 360kn)k = 0 , 1 , … , n − 1
הפתרונות של I בזוויות 22.5, 67.5, … והפתרונות של II בזוויות 0, 45, 90, … – אין זוויות משותפות. יחד: 16 נקודות שונות, כל 22.5 מעלות.
✅ פתרון סופי: 16 קודקודים

סעיף ג (2) – על מעגל אחד?

לכל הפתרונות של שתי המשוואות אותו גודל r, ולכן כולם על המעגל שמרכזו בראשית ורדיוסו r.
✅ פתרון סופי: כן – על מעגל שרדיוסו r

סעיף ד – הערך של r

המצולע הוא מצולע משוכלל עם 16 קודקודים. נחלק אותו ל־16 משולשים שקודקודם בראשית: בכל אחד שתי צלעות r וזווית 36016 = 22.5 ביניהן:
S = 16 · 12 · r · r · sin22.5📐 שטח משולש בעזרת סינוסS = 12 · a · b · sin∢∢ – הזווית שבין a ו־b
= 8r2 sin22.5
8r2 sin22.5 = 49
r2 = 498 · 0.38268 ≈ 16.0
r ≈ 4
✅ פתרון סופי: r ≈ 4

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף א1r cis(−t)
סעיף בt = 157.5
סעיף ג (1)16
סעיף ג (2)כן
סעיף דr ≈ 4
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – חורף 2025⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2024 מועד ב׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

א. (1) מצאו את פתרונות המשוואה z6 + 64i = 0 (z מספר מרוכב). (2) מצאו את ארבעת הפתרונות של המשוואה z6 + 64iz2 − 4i = 0.

הפתרונות שמצאתם בתת־סעיף א (2) מייצגים קודקודים של מרובע במישור גאוס.

ב. מצאו את שטח המרובע.

מסובבים את המרובע (סביב הראשית) בזווית t נגד כיוון השעון, 0 < t < 90 (מעלות). (בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית; כאן נסמן אותה t.)

ג. מהו הערך של מכפלת כל המספרים המייצגים את קודקודי המרובע בעבור t = 45? נמקו.

ד. (1) מצאו את שני הערכים של t כך שמכפלת כל המספרים המייצגים את קודקודי המרובע לאחר הסיבוב תהיה מספר מדומה טהור. (2) מהו הערך של המכפלה בעבור כל אחד מהערכים שמצאתם?

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א (1) – פתרונות z⁶ + 64i = 0

z6 = −64i
−64i נמצא על החלק השלילי של הציר המדומה:📐 הצגה קוטביתr = |z| ,   z = r · cis(a)
−64i = 64 · cis(270)
z📐 שורשים מסדר n (דה־מואבר)zn = R · cis(a)⇒ z = ⁿ√R · cis(a + 360kn)
= ⁶√64 · cis(270 + 360k6)
z = 2 · cis(45 + 60k)
k = 0 , … , 5
✅ פתרון סופי: 2cis45 , 2cis105 , 2cis165
2cis225 , 2cis285 , 2cis345

סעיף א (2) – ארבעת הפתרונות

שבר שווה 0 כאשר המונה 0 והמכנה שונה מ־0. המונה מתאפס בששת הפתרונות מתת־סעיף (1). נוציא את אלה שמאפסים את המכנה:
z2 = 4i = 4 · cis(90)
z = 2 · cis(45 + 180k)
z = 2cis45
או
z = 2cis225
נשארים ארבעה פתרונות:
✅ פתרון סופי: 2cis105 , 2cis165 , 2cis285 , 2cis345

סעיף ב – שטח המרובע

-22-22xy10516528534545 ✗225 ✗
כל הקודקודים על מעגל ברדיוס 2. הזוויות 105 ו־285 נבדלות ב־180 – אלה נקודות נגדיות, והקטע ביניהן קוטר. כך גם 165 ו־345.
האלכסונים הם שני קטרים שווים (באורך 4) שחוצים זה את זה – המרובע הוא מלבן. הזווית בין האלכסונים: 165 − 105 = 60.
S = 12 · 4 · 4 · sin 60📐 שטח מרובע לפי אלכסוניםS = 12 · d1 · d2 · sin של הזווית בין האלכסונים
S = 8 · √32 = 4√3 ≈ 6.93
✅ פתרון סופי: 4√3

סעיף ג – המכפלה בעבור t = 45

סיבוב בזווית t נגד כיוון השעון = כפל כל קודקוד ב־cis(t). נחשב קודם את מכפלת הקודקודים המקוריים:📐 כפל בהצגה קוטביתr1cis(a) · r2cis(b)= r1r2 · cis(a + b)
24 · cis(105 + 165 + 285
+ 345)
= 16 · cis(900)
= 16 · cis(180) = −16
אחרי הסיבוב כל אחד מארבעת הקודקודים הוכפל ב־cis(t):
P = −16 · cis(4t)
= 16 · cis(180 + 4t)
t = 45:   P
= 16 · cis(360) = 16
✅ פתרון סופי: 16

סעיף ד (1) – מתי המכפלה מדומה טהור

מספר מדומה טהור נמצא על הציר המדומה – הזווית שלו 90 או 270 (ועוד כפולות של 360):
180 + 4t = 90 + 180k
4t = −90 + 180k
t = −22.5 + 45k
בתחום 0 < t < 90:
✅ פתרון סופי: t = 22.5 או t = 67.5 מעלות

סעיף ד (2) – ערך המכפלה

t = 22.5:   P
= 16 · cis(270) = −16i
t = 67.5:   P
= 16 · cis(450)
= 16 · cis(90) = 16i
✅ פתרון סופי: בעבור 22.5: −16i ; בעבור 67.5: 16i

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

א (1)2cis(45 + 60k), k = 0..5
א (2)2cis105, 2cis165
2cis285, 2cis345
סעיף ב4√3
סעיף ג16
ד (1)22.5 או 67.5
ד (2)−16i , 16i
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2024 מועד ב׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2024 מועד א׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

במעוין ABCD הקודקוד A נמצא ברביע הראשון, והקודקוד B נמצא ברביע השני במישור גאוס.

אלכסוני המעוין נפגשים בראשית הצירים.

המספר המרוכב z מייצג את הקודקוד A.

נתון: BD = 2AC.

א. הביעו באמצעות z את המספרים שמייצגים את הקודקודים B, C ו־D.

נסמן: z = r(cos t + i · sin t) (בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית; כאן נסמן אותה ב־t).

ב. ענו על התת־סעיפים (1) ו־(2). הביעו את תשובותיכם באמצעות r ו־t אם יש צורך.

(1) כתבו הצגה קוטבית של ארבעת המספרים ההופכיים (1z , …) למספרים המייצגים את קודקודי המעוין.

(2) ארבעת המספרים שמצאתם בתת־סעיף ב(1) מייצגים קודקודים של מרובע. מצאו את שטח המרובע שנוצר על ידי קודקודים אלה.

ג. נתונה המשוואה: w11 = w , w הוא מספר מרוכב השונה מ־0. מצאו את סכום 12 הפתרונות של המשוואה.

פתרונות המשוואה שבסעיף ג מייצגים קודקודים של מצולע ששטחו שווה לשטח המרובע שמצאתם בתת־סעיף ב(2).

ד. מצאו את הערך של r.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – המספרים שמייצגים את B, C, D

אלכסוני המעוין חוצים זה את זה ונפגשים בראשית, ולכן C סימטרית ל־A ביחס לראשית:
zC = −z📐 משפט: מספר נגדי−z = סיבוב של z ב־180 מעלות (סימטריה לראשית)
מ־BD = 2AC ומכך שהאלכסונים חוצים זה את זה:
OB = BD2 = 2AC2 = 2 · OA📐 משפט: תכונות המעויןהאלכסונים חוצים זה את זה ומאונכים זה לזה
האלכסונים מאונכים, ולכן OB מאונך ל־OA. הנקודה A ברביע הראשון ו־B ברביע השני, ולכן מקבלים את B מסיבוב של A ב־90 מעלות נגד כיוון השעון, ומכפילים את המרחק פי 2:
zB = 2 · i · z = 2iz📐 משפט: כפל ב־iכפל ב־i = סיבוב ב־90 מעלות נגד כיוון השעון
D סימטרית ל־B ביחס לראשית:
zD = −2iz📐 משפט: מספר נגדי−z = סיבוב של z ב־180 מעלות (סימטריה לראשית)
ReIm1−112A (z)B (2iz)C (−z)D (−2iz)
הסרטוט בקנה מידה, לדוגמה עם r = 1 וזווית של 30 מעלות.
✅ פתרון סופי: zB = 2iz
zC = −z
zD = −2iz

סעיף ב (1) – הצגה קוטבית של המספרים ההופכיים

נכתוב את כל הקודקודים בהצגה קוטבית. נשתמש ב־i = cis 90, −1 = cis 180, −i = cis 270:
zA = r cis t
zB = 2 cis 90 · r cis t📐 נוסחה: כפל בהצגה קוטביתr1 cis a · r2 cis b == r1r2 cis(a + b)
zB = 2r cis(t + 90)
zC = cis 180 · r cis t📐 נוסחה: כפל בהצגה קוטביתr1 cis a · r2 cis b == r1r2 cis(a + b)
zC = r cis(t + 180)
zD = 2 cis 270 · r cis t📐 נוסחה: כפל בהצגה קוטביתr1 cis a · r2 cis b == r1r2 cis(a + b)
zD = 2r cis(t + 270)
כעת נמצא את ההופכי של כל אחד:
1zA = 1r cis(−t)📐 נוסחה: מספר הופכי בהצגה קוטבית1r cis a = 1r cis(−a)
1zB = 12r cis(−t − 90)📐 נוסחה: מספר הופכי בהצגה קוטבית1r cis a = 1r cis(−a)
1zC = 1r cis(−t − 180)📐 נוסחה: מספר הופכי בהצגה קוטבית1r cis a = 1r cis(−a)
1zD = 12r cis(−t − 270)📐 נוסחה: מספר הופכי בהצגה קוטבית1r cis a = 1r cis(−a)
(אפשר לכתוב גם cis(180 − t) במקום cis(−t − 180), ו־cis(90 − t) במקום cis(−t − 270) – אלה אותן זוויות עד כדי 360 מעלות.)
✅ פתרון סופי: 1zA = 1r cis(−t)
1zB = 12r cis(−t − 90)
1zC = 1r cis(−t − 180)
1zD = 12r cis(−t − 270)

סעיף ב (2) – שטח המרובע

הזוויות של ארבעת המספרים יורדות כל פעם ב־90 מעלות, ולכן הנקודות נמצאות על שני ישרים מאונכים שעוברים בראשית.
1zA ו־1zC: אותו מרחק 1r מהראשית וזוויות בהפרש 180 מעלות – סימטריות ביחס לראשית. המרחק ביניהן:
d1 = 1r + 1r = 2r
1zB ו־1zD: אותו מרחק 12r וזוויות בהפרש 180 מעלות. המרחק ביניהן:
d2 = 12r + 12r = 1r
למרובע אלכסונים שחוצים זה את זה (נפגשים בראשית, באמצע כל אחד) ומאונכים זה לזה – לכן הוא מעוין. השטח:
S = d1 · d22 = 2r · 1r2📐 נוסחה: שטח מעויןS = d1 · d22
S = 1r2
ReIm1−10.51/zA1/zB1/zC1/zD
אותה דוגמה (r = 1, 30 מעלות): האלכסונים באורך 2 ו־1, מאונכים זה לזה.
✅ פתרון סופי: S = 1r2

סעיף ג – סכום 12 הפתרונות

ניקח ערך מוחלט לשני האגפים:
|w11| = |w|📐 נוסחה: ערך מוחלט|wn| = |w|n , |w| = |w|
|w|11 = |w|
נחלק ב־|w| (מותר, כי w ≠ 0):
|w|10 = 1
|w| = 1
נכפיל את שני אגפי המשוואה ב־w:
w12 = w · w📐 נוסחה: מכפלה בצמודw · w = |w|2
w12 = |w|2 = 1
הפתרונות הם 12 השורשים מסדר 12 של 1:
wk = cis 360k12 = cis(30k)📐 נוסחה: שורשים מסדר nwn = 1 ⟹ w = cis 360knk = 0 , 1 , … , n − 1
k = 0 , 1 , … , 11
כל 12 המספרים מקיימים את המשוואה המקורית: w11 = w12w = 1w = w (כי |w| = 1).
הפתרונות הם קודקודי מצולע משוכלל בן 12 צלעות שמרכזו בראשית. לכל פתרון cis(30k) יש פתרון נגדי cis(30k + 180) = −cis(30k) (כי 180 מעלות הן 6 צעדים של 30). לכן הפתרונות מתחלקים ל־6 זוגות של מספרים נגדיים, וסכום כל זוג הוא 0:
w0 + w1 + … + w11 = 0
ReIm11
12 הפתרונות על מעגל היחידה, בהפרש של 30 מעלות. מודגש אחד מ־12 המשולשים המרכזיים.
✅ פתרון סופי: 0

סעיף ד – הערך של r

לפי סעיף ג הפתרונות הם קודקודי מצולע משוכלל בן 12 צלעות החסום במעגל שרדיוסו 1. נחלק אותו ל־12 משולשים שווי שוקיים עם קודקוד בראשית, שוקיים באורך 1 וזווית ראש של
36012 = 30
שטח משולש אחד:
S1 = 12 · 1 · 1 · sin 30📐 נוסחה: שטח משולשS = 12 · a · b · sin C
S1 = 12 · 12 = 14
שטח המצולע:
S = 12 · 14 = 3
לפי הנתון שטח המצולע שווה לשטח המרובע מסעיף ב (2):
1r2 = 3
r2 = 13
r הוא מרחק, ולכן חיובי:
r = 1√3 = √33 ≈ 0.577
✅ פתרון סופי: r = 1√3

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אzB = 2iz , zC = −z , zD = −2iz
סעיף ב (1)1r cis(−t) , 12r cis(−t − 90)
1r cis(−t − 180) , 12r cis(−t − 270)
סעיף ב (2)1r2
סעיף ג0
סעיף דr = 1√3
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2024 מועד א׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 חורף 2024, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

z = x + yi הוא מספר מרוכב (x ו־y ממשיים). z הוא המספר הצמוד ל־z.

נתון: |6 − z − 8i|2 − |10i| = |9 + 12i|.

א. הראו כי המקום הגאומטרי של כל המספרים z המקיימים את המשוואה הנתונה הוא מעגל. מצאו את מרכז המעגל ואת הרדיוס שלו.

M היא מרכז המעגל שמצאתם בסעיף א, והיא מייצגת את המספר המרוכב zM.

A היא נקודה על המעגל המייצגת את המספר המרוכב zA. נתון: 2|zA| = |zM|, והזווית של zA שווה לזווית של zM.

ב. מצאו את zA.

נתונה סדרה הנדסית של מספרים מרוכבים: z1 , z2 , z3 , … שהמנה שלה היא q. נתון: z1 = zA , z5 = zM.

ג. מצאו את כל הערכים האפשריים של q.

ד. חשבו את הסכום z1 · z1 + z2 · z2 + … + z10 · z10.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – המקום הגאומטרי

z = x − yi📐 המספר הצמודz = x + yi ⟸ z = x − yi
6 − z − 8i = 6 − x + yi − 8i
= (6 − x) + (y − 8)i
נחשב את הערכים המוחלטים הידועים:
|9 + 12i| = √81 + 144 = √225📐 הערך המוחלט (האורך)|a + bi| = √a2 + b2
= 15
|10i| = √0 + 100 = 10
נציב במשוואה:
|(6 − x) + (y − 8)i|2📐 הערך המוחלט (האורך)|a + bi| = √a2 + b2
= (6 − x)2 + (y − 8)2
(6 − x)2 + (y − 8)2 − 10 = 15
(6 − x)2 + (y − 8)2 = 25
(x − 6)2 + (y − 8)2 = 25📐 מעגל(x − a)2 + (y − b)2 = R2
זו משוואת מעגל שמרכזו (6 , 8) והרדיוס שלו √25 = 5.
✅ פתרון סופי: מעגל, מרכז (6 , 8), רדיוס 5

סעיף ב – המספר zA

המרכז M(6 , 8), ולכן:
zM = 6 + 8i
|zM| = √36 + 64 = 10📐 הערך המוחלט (האורך)|a + bi| = √a2 + b2
2|zA| = 10
|zA| = 5
ל־zA אותה זווית כמו ל־zM, והאורך שלו חצי – לכן הוא חצי מ־zM:📐 הצגה קוטביתמספר מרוכב נקבע לפי האורך שלו |z| והזווית שלו. שני מספרים עם אותה זווית – אחד הוא כפולה חיובית של השני.
zA = 12 · zM
= 12(6 + 8i)
= 3 + 4i
בדיקה – A(3 , 4) על המעגל:
(3 − 6)2 + (4 − 8)2 = 9 + 16
= 25 ✓
בסרטוט במישור גאוס: המעגל (כחול), הקטע OM (תכלת), A באמצע הקטע OM:
24681024681012xyM(6 , 8)A(3 , 4)Oמדומהממשי
✅ פתרון סופי: zA = 3 + 4i

סעיף ג – המנה q

z5 = z1 · q4📐 איבר כללי בסדרה הנדסיתan = a1 · qn − 1
6 + 8i = (3 + 4i) · q4
q4 = 6 + 8i3 + 4i
q4 = 2
בהצגה קוטבית:
2 = 2 cis(0)
q = 4√2 · cis(0 + 360k4)📐 שורשים מסדר nw = r cis(t)
q = n√r · cis(t + 360kn)
q = 4√2 · cis(90k)
k = 0 , 1 , 2 , 3
k = 0: q = 4√2 cis(0) = 4√2
k = 1: q = 4√2 cis(90) = 4√2 i
k = 2: q = 4√2 cis(180) = −4√2
k = 3: q = 4√2 cis(270) = −4√2 i
✅ פתרון סופי: q = ±4√2 או q = ±4√2 i

סעיף ד – הסכום

zn · zn = |zn|2📐 מכפלת מספר בצמוד שלוz · z = |z|2
בכל אחד מהערכים של q מסעיף ג:
|q| = 4√2
|zn| = |z1| · |q|n − 1📐 ערך מוחלט של מכפלה|z · w| = |z| · |w|
|zn| = 5 · (4√2)n − 1
|zn|2 = 25 · (√2)n − 1
כלומר המחוברים בסכום הם סדרה הנדסית שהאיבר הראשון שלה 25 והמנה שלה √2:
S10 = 25((√2)10 − 1)√2 − 1📐 סכום סדרה הנדסיתSn = a1(qn − 1)q − 1
(√2)10 = 25 = 32
S10 = 25 · 31√2 − 1
= 775√2 − 1
≈ 1,871.02
✅ פתרון סופי: 775√2 − 1 ≈ 1,871.02

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אמרכז (6 , 8), רדיוס 5
סעיף ב3 + 4i
סעיף ג±4√2 , ±4√2 i
סעיף ד≈ 1,871.02
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – חורף 2024⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2023 מועד מיוחד, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

z = x + iy הוא מספר מרוכב (x ו־y הם מספרים ממשיים).

א. (1) הראו כי משוואת המקום הגאומטרי של כל הנקודות במישור גאוס המקיימות |z2 − i| = |z2 + 3i| היא y = −12x.

(2) תנו דוגמה למספר מרוכב הנמצא על המקום הגאומטרי הזה.

ב. פתרו את המשוואה: z6 = 1.

פתרונות המשוואה שמצאתם בסעיף ב מייצגים את קודקודיו של מצולע I. המקום הגאומטרי שמצוין בתת־סעיף א(1) חותך ברביע הרביעי את המעגל החוסם את מצולע I בנקודה A.

ג. מצאו את שיעורי הנקודה A.

הנקודה A היא קודקוד של מצולע משוכלל אחר החסום באותו מעגל, מצולע II. נתון: מספר הקודקודים של מצולע II שווה למספר הקודקודים של מצולע I.

ד. מצאו את המספרים המרוכבים המייצגים את כל הקודקודים של מצולע II.

נסמן: w = r · cis t , 0 < t < 60 (בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית; כל הזוויות במעלות). כופלים את כל המספרים המייצגים את קודקודי מצולע I במספר w, כך שקודקודי מצולע I מתלכדים עם קודקודי מצולע II.

ה. מצאו את w.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א (1) – המקום הגאומטרי

z2 = (x + iy)2
= (x2 − y2) + 2xy i
z2 − i = (x2 − y2) + (2xy − 1)i
z2 + 3i = (x2 − y2) + (2xy + 3)i
(x2 − y2)2 + (2xy − 1)2📐 ערך מוחלט של מספר מרוכב|a + bi| = √(a2 + b2)
= (x2 − y2)2 + (2xy + 3)2
(2xy − 1)2 = (2xy + 3)2
4x2y2 − 4xy + 1
= 4x2y2 + 12xy + 9
−16xy = 8
xy = −12
y = −12x
✅ פתרון סופי: הוכח: y = −12x

סעיף א (2) – דוגמה

x = 1 : y = −12
בדיקה: xy = 1 · (−12) = −12.
✅ פתרון סופי: z = 1 − 12i (לדוגמה)

סעיף ב – פתרון z6 = 1

1 = cis 0
z = cis 0 + 360k6 = cis(60k)📐 שורשים של מספר מרוכבzn = r cis t :
z = n√r · cis t + 360kn
k = 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5
✅ פתרון סופי: cis 0 , cis 60 , cis 120
cis 180 , cis 240 , cis 300

סעיף ג – שיעורי A

הקודקודים במרחק 1 מן הראשית, ולכן המעגל החוסם הוא x2 + y2 = 1. נציב y = −12x:
x2 + 14x2 = 1
4x4 − 4x2 + 1 = 0
(2x2 − 1)2 = 0
x2 = 12
ברביע הרביעי x > 0:
x = 1√2 , y = −12x = −1√2
✅ פתרון סופי: A(1√2 , −1√2)

סעיף ד – קודקודי מצולע II

A = 1√2 − 1√2i = cis(−45)
מצולע II הוא משושה משוכלל חסום במעגל היחידה, והזווית בין שני קודקודים סמוכים היא 3606 = 60:📐 מצולע משוכלל במישור גאוסקודקודים: cis(t + 360n · k)
cis(−45 + 60k) , k
= 0 , 1 , … , 5
✅ פתרון סופי: cis(−45) , cis 15 , cis 75
cis 135 , cis 195 , cis 255

סעיף ה – הערך של w

w · cis(60k) = r cis(t + 60k)📐 כפל מספרים מרוכביםr1cis t1 · r2cis t2 =
r1r2 cis(t1 + t2)
הקודקודים צריכים להישאר על מעגל היחידה, ולכן r = 1. הסיבוב בזווית t צריך להעביר את קודקודי I לקודקודי II:
t = −45 + 60k
בתחום 0 < t < 60: t = 15.
✅ פתרון סופי: w = cis 15

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף א (1)הוכח: y = −12x
סעיף א (2)z = 1 − 12i (לדוגמה)
סעיף בcis 0 , cis 60 , cis 120
cis 180 , cis 240 , cis 300
סעיף גA(1√2 , −1√2)
סעיף דcis(−45) , cis 15 , cis 75
cis 135 , cis 195 , cis 255
סעיף הw = cis 15
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 43 – שורשי היחידה
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2023 מועד מיוחד⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2023 מועד ב׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

z1 , z2 , z3 , … היא סדרה הנדסית של מספרים מרוכבים שהמנה שלה היא q. ‏z1 נמצא ברביע הראשון.

נתון: z13 = z3 , −2z1 = z3.

א. הראו כי q = z1 או q = −z1.

ב. מצאו את z1. הציגו את תשובתכם בהצגה קוטבית.

ענו על הסעיפים ג–ד בעבור q = z1.

ג. z4n − 2 ו־z4n הם שני איברים בסדרה (n הוא מספר טבעי). קבעו בעבור כל אחד מן האיברים אם הוא מספר ממשי או מספר מדומה. נמקו את קביעתכם.

ד. חשבו את הסכום: z1√2 + z2(√2)2 + … + z64(√2)64.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – המנה q

z3 = z1 · q2📐 איבר כללי בסדרה הנדסיתan = a1 · qn − 1
נתון:
z3 = z13
z1 · q2 = z13
z1 ≠ 0 (הוא ברביע הראשון), ולכן נחלק ב־z1:
q2 = z12
q2 − z12 = 0
(q − z1)(q + z1) = 0
q = z1
או
q = −z1
✅ פתרון סופי: הוכחה – q = ±z1

סעיף ב – המספר z1

נסמן z1 = r cis(t), ו־0 < t < 90 (רביע ראשון).
z3 הוא הצמוד של z3 = z13:
z13 = r3 cis(3t)📐 הצגה קוטבית ומשפט דה־מואברz = r cis(t) ⟸ zn = rn cis(nt)
z = r cis(−t)
z3 = r3 cis(−3t)
ו־−2z1: כפל ב־−1 מוסיף 180 מעלות לזווית:
−2z1 = 2r cis(t + 180)
נשווה את האורכים:
r3 = 2r
r2 = 2 ⟸ r = √2
נשווה את הזוויות (עד כדי 360 מעלות):
−3t = t + 180 + 360k
−4t = 180 + 360k
t = −45 − 90k
הזווית היחידה בין 0 ל־90 מתקבלת עבור k = −1:
t = 45
z1 = √2 cis(45) = 1 + i
✅ פתרון סופי: z1 = √2 cis(45)

סעיף ג – ממשי או מדומה

עם q = z1:
zn = z1 · z1n − 1 = z1n📐 איבר כללי בסדרה הנדסיתan = a1 · qn − 1
zn = (√2)n cis(45n)📐 הצגה קוטבית ומשפט דה־מואברz = r cis(t) ⟸ zn = rn cis(nt)
z = r cis(−t)
האיבר z4n:
z4n = (√2)4n cis(180n)
sin(180n) = 0
החלק המדומה הוא 0, ולכן z4n ממשי. הערך שלו:
z4n = 4n · (−1)n
האיבר z4n − 2:
z4n − 2
= (√2)4n − 2 cis(180n − 90)
cos(180n − 90) = 0
החלק הממשי הוא 0, ולכן z4n − 2 מדומה.
✅ פתרון סופי: z4n – ממשי , z4n − 2 – מדומה

סעיף ד – הסכום

כל מחובר בסכום:
zk(√2)k = (√2)k cis(45k)(√2)k
= cis(45k)
המחוברים הם סדרה הנדסית שהאיבר הראשון שלה cis(45) והמנה שלה cis(45):
S64 = cis(45) · (cis64(45) − 1)cis(45) − 1📐 סכום סדרה הנדסיתSn = a1(qn − 1)q − 1
cis64(45) = cis(64 · 45)📐 הצגה קוטבית ומשפט דה־מואברz = r cis(t) ⟸ zn = rn cis(nt)
z = r cis(−t)
= cis(2880)
2880 = 8 · 360 ⟸ cis(2880) = 1
S64 = cis(45) · (1 − 1)cis(45) − 1 = 0
כל 8 מחוברים רצופים הם 8 נקודות שמתפזרות באופן שווה על מעגל היחידה (בסרטוט: הזוויות 45, 90, …, 360), והסכום שלהן 0. ב־64 מחוברים יש 8 סיבובים כאלה:
−11−11xy4590135180225270315360
✅ פתרון סופי: 0

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אהוכחה
סעיף בz1 = √2 cis(45)
= 1 + i
סעיף גz4n – ממשי
z4n − 2 – מדומה
סעיף ד0
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 32 – משפט דה־מואבר
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2023 מועד ב׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2023 מועד א׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתונה המשוואה z3 = 1z3.

א. מצאו את z0, הפתרון של המשוואה שנמצא ברביע הרביעי.

הנקודות A , B ו־C מיוצגות במישור גאוס על ידי המספרים המרוכבים d · z0 , di · z0 ו־d · (z0)4 בהתאמה, d > 0 פרמטר ממשי.

נתון כי שטח המשולש ABC הוא 5d + 6.

ב. מצאו את d.

נתון: w = ((z0)2 − 1(z0)2)(1 + i).

ג. מצאו את |w| ואת arg w.

ד. מצאו את n הטבעי הקטן ביותר שבעבורו wn הוא מספר מדומה טהור, והנקודה המייצגת אותו נמצאת מחוץ למעגל החוסם את המשולש ABC.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – הפתרון z0

נכפיל ב־z3 (z ≠ 0):
z6 = 1
z = cis 360k6 = cis(60k)📐 נוסחה: שורשים מסדר nwn = 1 ⟹ w = cis 360knk = 0 , 1 , … , n − 1
k = 0 , 1 , … , 5
הפתרונות: cis 0 , cis 60 , cis 120 , cis 180 , cis 240 , cis 300. ברביע הרביעי הזווית בין 270 ל־360:
z0 = cis 300
z0 = cos 300 + i sin 300
z0 = 12 − √32i
✅ פתרון סופי: z0 = cis 300 = 12 − √32i

סעיף ב – הערך של d

נעבור להצגה קוטבית:
A : d · z0 = d cis 300
B : di · z0 = d cis(90 + 300)📐 נוסחה: כפל בהצגה קוטביתr1 cis a · r2 cis b == r1r2 cis(a + b)
= d cis 390 = d cis 30
C : d · (z0)4 = d cis(4 · 300)📐 נוסחה: דה מואבר(r cis a)n = rn cis(na)
= d cis 1200
1200 − 3 · 360 = 120
C : d cis 120
לשלושת המספרים מודול d – הנקודות על מעגל שמרכזו בראשית ורדיוסו d.
ההפרש בין הזוויות של A ו־C: 300 − 120 = 180 – AC הוא קוטר. לכן:
∢ABC = 90📐 משפט: זווית היקפית על קוטרזווית היקפית הנשענת על קוטר היא ישרה
הזווית המרכזית ∢BOC = 120 − 30 = 90 וגם ∢AOB = 30 + 60 = 90, כלומר OB מאונך ל־AC והוא גובה במשולש:
S = AC · OB2 = 2d · d2 = d2📐 נוסחה: שטח משולשS = צלע · גובה2
נשווה לשטח הנתון:
d2 = 5d + 6
d2 − 5d − 6 = 0
(d − 6)(d + 1) = 0
d = 6 או d = −1
d > 0, ולכן:
d = 6
xy66ABC
━ המשולש (כחול) ━ המעגל החוסם, רדיוס d (סגול)
✅ פתרון סופי: d = 6

סעיף ג – המודול והזווית של w

(z0)2 = cis 600 = cis 240📐 נוסחה: דה מואבר(r cis a)n = rn cis(na)
1(z0)2 = cis(−240) = cis 120📐 נוסחה: מספר הופכי בהצגה קוטבית1r cis a = 1r cis(−a)
cis 240 = −12 − √32i
cis 120 = −12 + √32i
(z0)2 − 1(z0)2 = cis 240 − cis 120
= −12 − √32i + 12 − √32i
= −√3i
w = −√3i(1 + i) = −√3i − √3i2
w = √3 − √3i
|w| = √(3 + 3) = √6📐 נוסחה: מודול וזווית|x + yi| = √(x2 + y2)tan a = yx
הנקודה (√3 , −√3) ברביע הרביעי, ו־tan a = −1:
arg w = 315
✅ פתרון סופי: |w| = √6 , arg w = 315

סעיף ד – הערך של n

wn = (√6)n cis(315n)📐 נוסחה: דה מואבר(r cis a)n = rn cis(na)
תנאי 1 – מחוץ למעגל: המעגל החוסם הוא המעגל שמרכזו בראשית ורדיוסו d = 6:
(√6)n > 6 = (√6)2
n > 2
תנאי 2 – מדומה טהור: נבדוק את הזווית 315n עבור n = 3 , 4 , 5 , 6:
n = 3 : 945 − 720 = 225📐 נוסחה: מדומה טהורהזווית היא 90 או 270 (ועוד כפולות של 360)
n = 4 : 1260 − 1080 = 180
n = 5 : 1575 − 1440 = 135
n = 6 : 1890 − 1800 = 90 ✓
w6 = (√6)6 cis 90 = 216i
(עבור n = 2: w2 = 6 cis 270 = −6i – מדומה טהור, אבל על המעגל ולא מחוצה לו.)
✅ פתרון סופי: n = 6 (w6 = 216i)

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אz0 = cis 300
סעיף בd = 6
סעיף ג|w| = √6 , arg w = 315
סעיף דn = 6
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2023 מועד א׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 חורף 2023, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתונה משוואה I: w6 = −27. w הוא מספר מרוכב.

א. פתרו את משוואה I.

נתונה משוואה II: (z + √32i)6 = −27. z הוא מספר מרוכב.

ב. (1) היעזרו בפתרונות של משוואה I ורשמו בהצגה אלגברית את הפתרונות של משוואה II.

(2) הסבירו מדוע הנקודות במישור גאוס המייצגות את הפתרונות של משוואה II נמצאות על מעגל, ומצאו את משוואתו.

(3) הוכיחו כי כל הפתרונות של משוואה II מייצגים קודקודים של משושה משוכלל במישור גאוס.

נתון: שני הפתרונות המדומים ושני הפתרונות הממשיים של משוואה II מייצגים קודקודים של מרובע במישור גאוס.

ג. (1) מהו סוג המרובע שהתקבל? נמקו את תשובתכם. (2) מצאו את היחס בין שטח המשושה ובין שטח המרובע.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – פתרון משוואה I

−27 = 27 cis 180
w = 6√27 · cis 180 + 360k6📐 שורשים של מספר מרוכבzn = r cis t
z = n√r · cis t + 360kn
6√27 = √3
wk = √3 cis(30 + 60k) , k
= 0 , 1 , … , 5
✅ פתרון סופי: √3 cis 30 , √3 cis 90 , √3 cis 150
√3 cis 210 , √3 cis 270 , √3 cis 330

סעיף ב (1) – הפתרונות של משוואה II

נסמן w = z + √32i. אז w6 = −27, ולכן z = w − √32i:
√3 cis 30 = 32 + √32i📐 מעבר מהצגה קוטבית לאלגבריתr cis t = r cos t + i · r sin t
z1 = 32 + √32i − √32i = 32
√3 cis 90 = √3 i , z2 = √32i
√3 cis 150 = −32 + √32i , z3 = −32
√3 cis 210 = −32 − √32i , z4
= −32 − √3 i
√3 cis 270 = −√3 i , z5 = −3√32i
√3 cis 330 = 32 − √32i , z6
= 32 − √3 i
✅ פתרון סופי: z1 = 32
z2 = √32i
z3 = −32
z4 = −32 − √3 i
z5 = −3√32i
z6 = 32 − √3 i

סעיף ב (2) – המעגל

|z + √32i| = |w| = √3
כל הפתרונות במרחק √3 מן הנקודה (0 , −√32) – כלומר על מעגל שזה מרכזו:📐 מעגל במישור גאוס|z − z0| = R
✅ פתרון סופי: x2 + (y + √32)2 = 3

סעיף ב (3) – משושה משוכלל

פתרונות משוואה I הם קודקודים של משושה משוכלל שמרכזו בראשית: כולם במרחק √3 מהראשית, והזווית בין שני פתרונות סמוכים קבועה, 60.📐 שורשים מסדר nקודקודים של מצולע משוכלל עם n צלעות
כל פתרון של משוואה II מתקבל מפתרון של משוואה I על ידי אותה הזזה: z = w − √32i (הזזה של √32 למטה).
הזזה לא משנה אורכים וזוויות, ולכן גם הפתרונות של II הם קודקודים של משושה משוכלל, שמרכזו (0 , −√32).
✅ פתרון סופי: הוכח

סעיף ג (1) – סוג המרובע

הפתרונות הממשיים z1 = 32 , z3 = −32, והמדומים z2 = √32i , z5 = −3√32i.
האלכסון z1z3 על הציר הממשי, והאלכסון z2z5 על הציר המדומה – הם מאונכים.
הציר המדומה חוצה את z1z3 (האמצע הוא 0), אבל האמצע של z2z5 הוא −√32i ≠ 0.
אלכסון אחד הוא אנך אמצעי לאלכסון השני, והאלכסונים לא חוצים זה את זה:📐 דלתוןאלכסון ראשי הוא אנך אמצעי לאלכסון השני
✅ פתרון סופי: דלתון

סעיף ג (2) – יחס השטחים

צלע המשושה שווה לרדיוס √3. המשושה בנוי משישה משולשים שווי צלעות:
S6 = 6 · (√3)2 · √34 = 9√32📐 שטח משולש שווה צלעותS = a2√34
d1 = 3 , d2 = √32 + 3√32 = 2√3
S4 = 3 · 2√32 = 3√3📐 שטח דלתוןS = d1 · d22
S6S4 = 9√323√3 = 32
✅ פתרון סופי: 32

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף א√3 cis 30 , √3 cis 90 , √3 cis 150
√3 cis 210 , √3 cis 270 , √3 cis 330
סעיף ב (1)z1 = 32
z2 = √32i
z3 = −32
z4 = −32 − √3 i
z5 = −3√32i
z6 = 32 − √3 i
סעיף ב (2)x2 + (y + √32)2 = 3
סעיף ב (3)הוכח
סעיף ג (1)דלתון
סעיף ג (2)32
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – חורף 2023⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2022 מועד ב׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

המספר z = R(cos x + i · sin x) נמצא במישור גאוס ברביע השלישי. (בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית; כאן נסמן אותה x.)

נתון: zz̄ = −12 + √32i.

א. מצאו את x.

נתון: |2iz| + |z̄i| − |zz̄| = 8.

ב. מצאו את R.

ג. נתונה המשוואה: w9 = z327 (z הוא המספר שמצאתם). הראו כי המספר zz̄ הוא אחד הפתרונות של המשוואה.

ד. המשולש ABC הוא משולש שווה שוקיים. קודקודי הבסיס B ו־C מתאימים למספרים zz̄ ו־z̄z. קודקוד הראש A מתאים למספר z + k , k הוא מספר מדומה טהור.

(1) מהו הערך של k?

(2) חשבו את שטח המרובע ABOC (הנקודה O היא ראשית הצירים).

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – הזווית x

zz̄ = R cis xR cis(−x) = cis 2x📐 נוסחה: חילוק בהצגה קוטביתr1 cis ar2 cis b = r1r2 cis(a − b)
הצורה הקוטבית של המספר הנתון:
−12 + √32i = cis 120
2x = 120 + 360k
x = 60 + 180k
z ברביע השלישי, ולכן 180 < x < 270:
x = 240
✅ פתרון סופי: x = 240 מעלות

סעיף ב – המודול R

|2iz| = 2 · 1 · R = 2R📐 נוסחה: מודול של מכפלה ומנה|z1z2| = |z1| · |z2||z1z2| = |z1||z2| , |i| = 1
|z̄i| = R1 = R📐 נוסחה: מספר צמוד בהצגה קוטביתz = R cis x ⟹ z̄ = R cis(−x)|z| = |z̄| = R
|zz̄| = |cis 120| = 1
2R + R − 1 = 8
3R = 9
R = 3
✅ פתרון סופי: R = 3

סעיף ג – הוכחה

z3 = 33 cis(3 · 240)📐 נוסחה: דה מואבר(r cis a)n = rn cis(na)
z3 = 27 cis 720 = 27
z327 = 1
נציב w = zz̄ = cis 120:
w9 = cis(9 · 120) = cis 1080
cis 1080 = cis(3 · 360) = 1
לכן zz̄ פותר את המשוואה.
✅ פתרון סופי: הוכח: (zz̄)9 = 1 = z327

סעיף ד (1) – הערך של k

B : cis 120 = −12 + √32i
C : z̄z = cis(−120) = −12 − √32i
הבסיס BC אנכי (על הישר x = −12), ואמצעו על ציר ה־x. לכן האנך האמצעי שלו הוא הציר הממשי, ו־A עליו:
Im(z + k) = 0📐 משפט: קודקוד הראש במשולש שווה שוקייםנמצא על האנך האמצעי של הבסיס
z = 3 cis 240 = −32 − 3√32i
k מדומה טהור, k = bi:
z + k = −32 + (b − 3√32)i
b = 3√32
k = 3√32i
✅ פתרון סופי: k = 3√32i

סעיף ד (2) – שטח המרובע ABOC

A(−32 , 0) , O(0 , 0). האלכסון AO על הציר הממשי, והאלכסון BC אנכי – האלכסונים מאונכים, ו־AO חוצה את BC (המרובע דלתון):
AO = 32 , BC = √3
S = AO · BC2 = 12 · 32 · √3📐 נוסחה: שטח דלתוןS = d1 · d22(האלכסונים מאונכים)
S = 3√34 ≈ 1.299
xy−1.5ABOC
━ המרובע ABOC (כחול) ━ האלכסון BC (סגול)
✅ פתרון סופי: S = 3√34

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אx = 240
סעיף בR = 3
סעיף גהוכחה
סעיף ד (1)k = 3√32i
סעיף ד (2)3√34
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2022 מועד ב׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 קיץ 2022 מועד א׳, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתונה המשוואה z2 + zz = z + 2z + 9 + 7i , z הוא מספר מרוכב.

z1 הוא אחד הפתרונות של המשוואה, והוא מייצג נקודה הנמצאת במישור גאוס ברביע הראשון, על מעגל שמרכזו בראשית הצירים.

א. מצאו את משוואת המעגל.

חוסמים במעגל ריבוע שאחד מקודקודיו מיוצג על ידי המספר z1 .

ב. חשבו את שטח הריבוע.

ג. מצאו את השיעורים של שאר קודקודי הריבוע.

מכפילים ב־r1 · (cos x + i sin x) כל אחד מן המספרים המייצגים את שני קודקודי הריבוע שנמצאים ברביעים הראשון והשלישי, ומכפילים ב־r2 · (cos(x + 30) + i sin(x + 30)) כל אחד מן המספרים המייצגים את שני קודקודי הריבוע שנמצאים ברביעים השני והרביעי. (הזוויות במעלות; בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית, כאן נקרא לה x.)

הנקודות במישור גאוס המייצגות את התוצאות שהתקבלו לאחר ההכפלה יוצרות מרובע קמור חדש במישור גאוס.

נתון: r1 ו־r2 חיוביים, r1 ≠ r2 .

ד. מהו סוג המרובע שהתקבל? נמקו את תשובתכם.

נתון כי שטח המרובע שהתקבל גדול פי √3 משטח הריבוע שחישבתם בסעיף ב.

ה. חשבו את r1 · r2 .

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – פתרון המשוואה ומשוואת המעגל

נציב z = a + bi (a , b ממשיים):📐 נוסחה: מספר צמודz = a + bi ⟹ z = a − biz · z = a2 + b2
z2 = a2 − b2 + 2abi
zz = a2 + b2
z = a − bi
אגף שמאל:
a2 − b2 + 2abi + a2 + b2
= 2a2 + 2abi
אגף ימין:
a + bi + 2(a − bi) + 9 + 7i
= (3a + 9) + (7 − b)i
נשווה חלק ממשי וחלק מדומה:📐 משפט: שוויון מספרים מרוכביםa + bi = c + di⟺ a = c , b = d
2a2 = 3a + 9
2ab = 7 − b
מהמשוואה הראשונה:
2a2 − 3a − 9 = 0
a = 3 ± √9 + 724 = 3 ± 94📐 נוסחה: פתרון משוואה ריבועיתx = −b ± √b2 − 4ac2a
a = 3 או a = −1.5
מהמשוואה השנייה:
b(2a + 1) = 7
a = 3 : 7b = 7 ⟹ b = 1
a = −1.5 : −2b = 7 ⟹ b = −3.5
הפתרונות: 3 + i ו־−1.5 − 3.5i. ברביע הראשון:
z1 = 3 + i
רדיוס המעגל הוא |z1|:📐 נוסחה: גודל מספר מרוכב|z| = √a2 + b2מעגל שמרכזו בראשית: x2 + y2 = |z|2
|z1| = √9 + 1 = √10
x2 + y2 = 10
✅ פתרון סופי: x2 + y2 = 10

סעיף ב – שטח הריבוע

אלכסון ריבוע החסום במעגל הוא קוטר המעגל:
d = 2√10
שטח הריבוע:📐 נוסחה: שטח ריבוע לפי אלכסוןS = d22
S = (2√10)22 = 402 = 20
✅ פתרון סופי: 20

סעיף ג – שאר הקודקודים

אלכסוני הריבוע מאונכים ונחצים בראשית. לכן כל קודקוד מתקבל מהקודם בסיבוב של 90 מעלות סביב הראשית – כפל ב־i:📐 נוסחה: כפל בהצגה טריגונומטריתr1cis a · r2cis b= r1r2cis(a + b)i = cis 90 – כפל ב־i מסובב ב־90 מעלות
z2 = (3 + i) · i
= 3i + i2 = −1 + 3i
z3 = (−1 + 3i) · i
= −i + 3i2 = −3 − i
z4 = (−3 − i) · i
= −3i − i2 = 1 − 3i
▬ המעגל (סגול) · ▬ הריבוע (כחול) · ▬ האלכסונים (תכלת)
ReIm−3−11331−1−3z1z2z3z4
✅ פתרון סופי: (−1 , 3) , (−3 , −1) , (1 , −3)

סעיף ד – סוג המרובע

הקודקודים ברביע הראשון והשלישי הם z1 ו־z3 = −z1. אחרי ההכפלה באותו מספר:
w1 = z1 · r1cis x
w3 = −z1 · r1cis x = −w1
באותו אופן z4 = −z2:
w2 = z2 · r2cis(x + 30)
w4 = −w2
כל אלכסון מחבר נקודה ונקודה נגדית לה, לכן אמצע כל אלכסון הוא הראשית – האלכסונים חוצים זה את זה:📐 משפט: מקבילית מרובע שאלכסוניו חוצים זה את זה הוא מקבילית
המרובע הוא מקבילית.
נבדוק אם זו מקבילית מיוחדת. אורכי האלכסונים:📐 נוסחה: כפל בהצגה טריגונומטריתr1cis a · r2cis b= r1r2cis(a + b)i = cis 90 – כפל ב־i מסובב ב־90 מעלות
|w1| = √10 · r1 ⟹ w1w3 = 2√10r1
|w2| = √10 · r2 ⟹ w2w4 = 2√10r2
r1 ≠ r2, לכן האלכסונים לא שווים – זה לא מלבן.
הזווית בין האלכסונים: בריבוע הזווית בין z1 ל־z2 היא 90 מעלות. z1 סובב ב־x ו־z2 סובב ב־x + 30, לכן:📐 נוסחה: כפל בהצגה טריגונומטריתr1cis a · r2cis b= r1r2cis(a + b)i = cis 90 – כפל ב־i מסובב ב־90 מעלות
90 + 30 = 120
האלכסונים לא מאונכים – זה לא מעוין.
דוגמה (r1 = 1.6 , r2 = 1.25 , x = 20 מעלות):
▬ הריבוע המקורי (כחול) · ▬ המרובע החדש (ירוק חזק) · ▬ אלכסוני המרובע החדש (סגול)
ReIm120
✅ פתרון סופי: מקבילית (לא מלבן ולא מעוין)

סעיף ה – המכפלה r1 · r2

האלכסונים מחלקים את המקבילית לארבעה משולשים. בכל משולש שתי צלעות הן חצאי אלכסונים, והזווית ביניהן 120 או 60 מעלות:📐 נוסחה: שטח משולשS = a · b · sin C2
Sמשולש = √10r1 · √10r2 · sin 1202
(ל־60 ול־120 מעלות אותו סינוס: sin 60 = sin 120 = √32.)
Sמשולש = 10r1r22 · √32 = 5√32r1r2
Sמקבילית = 4 · 5√32r1r2 = 10√3r1r2
שטח המקבילית גדול פי √3 משטח הריבוע (20):
10√3r1r2 = 20√3
r1r2 = 2
✅ פתרון סופי: r1 · r2 = 2

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אx2 + y2 = 10 (z1 = 3 + i)
סעיף ב20
סעיף ג(−1 , 3) , (−3 , −1) , (1 , −3)
סעיף דמקבילית
סעיף הr1 · r2 = 2
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – קיץ 2022 מועד א׳⬆️ חזרה לכפתורים

📅 חורף 2022 נבצרים, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

א. פתור את המשוואה (z + i)2 − 2 − 2√3i = 0 , z הוא מספר מרוכב.

נסמן את החלקים הממשיים של פתרונות המשוואה ב־a1 וב־a2 כך ש־a1 < a2 .

נתונים שני מקומות גאומטריים: I. |z − ia1| = √3 ; II. |z − ia2| = √3

ב. סרטט באותה מערכת צירים סקיצה של שני המקומות הגאומטריים.

הישר y = x נמצא במישור גאוס. ישר זה חותך את המקומות הגאומטריים שסרטטת בסעיף ב בראשית הצירים ובשתי נקודות אחרות שמיוצגות על ידי שני המספרים המרוכבים w1 ו־w2.

ג. פתור את המשוואה z3 = w1 · w1 · w2 · w2 , z הוא מספר מרוכב.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – פתרון המשוואה

(z + i)2 = 2 + 2√3i
נסמן z + i = a + bi:📐 נוסחה: שורש של מספר מרוכב(a + bi)2 = a2 − b2 + 2abiמשווים חלק ממשי וחלק מדומה
a2 − b2 + 2abi = 2 + 2√3i
a2 − b2 = 2📐 משפט: שוויון מספרים מרוכביםa + bi = c + di⟺ a = c , b = d
2ab = 2√3
b = √3a
a2 − 3a2 = 2
a4 − 2a2 − 3 = 0
(a2 − 3)(a2 + 1) = 0
a2 + 1 > 0 תמיד, לכן a2 = 3:
a = √3 , b = 1
או
a = −√3 , b = −1
z = (a + bi) − i:
z = √3 + i − i = √3
z = −√3 − i − i = −√3 − 2i
✅ פתרון סופי: z = √3 , z = −√3 − 2i

סעיף ב – סקיצה

a1 = −√3
a2 = √3
I:📐 נוסחה: מקום גאומטרי|z − z0| = r – מעגל שמרכזו z0 ורדיוסו r
|z − (−√3i)| = √3
מעגל שמרכזו (0 , −√3) ורדיוסו √3.
II:📐 נוסחה: מקום גאומטרי|z − z0| = r – מעגל שמרכזו z0 ורדיוסו r
|z − √3i| = √3
מעגל שמרכזו (0 , √3) ורדיוסו √3. שני המעגלים עוברים בראשית ומשיקים שם לציר ה־x.
▬ מקום גאומטרי I (כחול) · ▬ מקום גאומטרי II (סגול) · ▬ הישר y = x (לסעיף ג) (ירוק חזק)
ReIm−√3√3√3−√3w2w1y = x
✅ פתרון סופי: שני מעגלים ברדיוס √3 שמרכזיהם (0 , √3) ו־(0 , −√3)

סעיף ג – המשוואה z³

משוואת מעגל I: x2 + (y + √3)2 = 3. נציב y = x:📐 נוסחה: משוואת מעגל(x − a)2 + (y − b)2 = R2
x2 + x2 + 2√3x + 3 = 3
2x(x + √3) = 0
⟹ x = 0
או
x = −√3
w1 = −√3 − √3i
מעגל II: x2 + (y − √3)2 = 3, עם y = x:
2x(x − √3) = 0
⟹ x = 0
או
x = √3
w2 = √3 + √3i
מכפלת מספר בצמוד שלו היא ריבוע הגודל:📐 נוסחה: מכפלה בצמודw · w = |w|2
w1 · w1 = 3 + 3 = 6
w2 · w2 = 6
z3 = 6 · 6 = 36 = 36 cis 0
נפתור בעזרת נוסחת השורשים (הזוויות במעלות):📐 נוסחה: שורשים מסדר n (דה־מואבר)zn = r cis xz = n√r cisx + 360knk = 0 , 1 , … , n − 1
z = 3√36 cis0 + 360k3
z = 3√36 cis(120k)
k = 0 : z = 3√36 ≈ 3.30
k = 1 : z = 3√36 cis 120
k = 2 : z = 3√36 cis 240
✅ פתרון סופי: 3√36 , 3√36 cis 120 , 3√36 cis 240

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אz = √3 , z = −√3 − 2i
סעיף בשני מעגלים
סעיף ג3√36 cis 0 , 3√36 cis 120 , 3√36 cis 240
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 38 – שורשים מסדר n
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – חורף 2022 נבצרים⬆️ חזרה לכפתורים

📅 חורף 2022, שאלה 3

📄 נוסח השאלה

נתונים שני מספרים מרוכבים:

z1 = (2a2 + 5a + 4) + (2a2 + 3a + 2)i

z2 = (a2 + 8a + 8) + (2 − a2 + 2a)i

a הוא פרמטר ממשי.

א. מצא את הערך של הפרמטר a שבעבורו המספרים z1 ו־z2 צמודים זה לזה.

הצב בביטויים של z1 ו־z2 את הערך של a שמצאת, וענה על הסעיפים ב–ג.

ב. (1) הראה כי w1 = (z1√2)4n הוא מספר ממשי לכל n טבעי.

(2) הראה כי w2 = (z2√2)4n + 2 הוא מספר מדומה טהור לכל n טבעי.

נתון המקום הגאומטרי |z − p| = m . m ו־p הם מספרים ממשיים, m > 0.

ג. מצא את m ואת p, אם ידוע כי המקום הגאומטרי עובר דרך כל הנקודות המייצגות את w1 ו־w2 לכל n טבעי.

✏️ פתרון שאלה 3

סעיף א – מספרים צמודים

חלקים ממשיים שווים:📐 נוסחה: מספרים צמודיםa + bi ו־a − bi : חלקים ממשיים שווים, חלקים מדומים נגדיים
2a2 + 5a + 4 = a2 + 8a + 8
a2 − 3a − 4 = 0
(a − 4)(a + 1) = 0
a = 4 או a = −1
חלקים מדומים נגדיים:
2a2 + 3a + 2 = −(2 − a2 + 2a)
2a2 + 3a + 2 = a2 − 2a − 2
a2 + 5a + 4 = 0
(a + 1)(a + 4) = 0
a = −1 או a = −4
הערך המשותף לשני התנאים: a = −1.
✅ פתרון סופי: a = −1

סעיף ב – w₁ ממשי, w₂ מדומה טהור

z1 = (2 − 5 + 4)
+ (2 − 3 + 2)i
z1 = 1 + i
z2 = 1 − i
z1√2 = 1√2 + 1√2i = cis 45📐 נוסחה: הצגה קוטביתz = r cis xr = |z| = √a2 + b2
z2√2 = cis(−45)
(1)📐 נוסחה: נוסחת דה־מואבר(r cis x)n = rn cis(nx)
w1 = (cis 45)4n = cis(180n)
w1 = cos(180n) + i sin(180n)
sin(180n) = 0
⟹ w1 = cos(180n) = (−1)n
החלק המדומה 0 – ממשי לכל n טבעי.
(2)
w2 = (cis(−45))4n + 2
= cis(−180n − 90)
cos(−180n − 90) = 0
w2 = i sin(−180n − 90) = ±i
החלק הממשי 0 והחלק המדומה שונה מ־0 – מדומה טהור לכל n טבעי (הזוויות במעלות).
✅ פתרון סופי: הוכח

סעיף ג – m ו־p

ערכי w1: 1 (n זוגי) ו־−1 (n אי־זוגי). ערכי w2: i ו־−i.
המקום הגאומטרי – מעגל שמרכזו (p , 0) על הציר הממשי ורדיוסו m:📐 נוסחה: מקום גאומטרי|z − z0| = r – מעגל שמרכזו z0 ורדיוסו r
המעגל עובר ב־1 וב־−1, ולכן המרכז באמצע ביניהן:
p = 1 + (−1)2 = 0
m = |1 − 0| = 1
בדיקה: |i − 0| = |−i − 0| = 1 ✓
▬ המעגל |z| = 1 (סגול) · ▬ ערכי w1 (ירוק חזק) · ▬ ערכי w2 (כחול)
ReIm1−1i−i
✅ פתרון סופי: p = 0 , m = 1

📌 סיכום התשובות – שאלה 3

סעיף אa = −1
סעיף בהוכח
סעיף גp = 0 , m = 1
📚 ללמוד את הנושא: שיעור 32 -משפט דה-מואבר 1
🎓 רוצים להבין את זה לעומק? קורס מספרים מרוכבים
📄 לפתרון כל הבגרות – חורף 2022⬆️ חזרה לכפתורים

📚 כל הנושאים – שאלות בגרות 572 לפי נושא

🎓 רוצים להבין את זה לעומק?

בקורסים של מתמטריק כל נושא מוסבר מההתחלה, בסרטונים קצרים, עם תרגילים פתורים שלב אחר שלב – בדיוק כמו בפתרונות האלה.

השאלונים באדיבות משרד החינוך. הפתרונות נכתבו על ידי מתמטריק – אלדד.

מתמטריק © כל הזכויות שמורות למתמטריק – אלדד | eldadh.co.il
האתר שומר שבת ואינו פעיל בשבת ובחגים
מתמטריק-בגרות במתמטיקה אנו משתמשים בעוגיות כדי להבטיח את תפקוד האתר ולשפר את חוויית המשתמש. אפשר לבחור אילו סוגי עוגיות להפעיל.
בחירת עוגיות