
פתרון בגרות במתמטיקה 5 יחידות – שאלון 571 – קיץ 2023 מועד א׳
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.
בשאלון 8 שאלות בשלושה פרקים: פרק ראשון – שאלות קצרות, סדרות והסתברות (שאלות 1–3; בשאלה 1 עונים על שלושה מן הסעיפים א–ד); 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 5 שאלות, ולפחות על שאלה אחת מכל פרק. 20 נקודות לכל שאלה. משך הבחינה: שלוש שעות וחצי. קודם השאלון המלא, ואחריו כל שאלה בנוסח שלה ומתחתיו הפתרון.
📄 השאלון המלא – קיץ 2023 מועד א׳







⬅️ החליקו לעמוד הבא
⬇️ להורדת השאלון המלא🧭 תוכן העניינים
- פרק ראשון – שאלות קצרות, סדרות והסתברות
- שאלה 1 – שאלות קצרות: אינדוקציה וסכום מכפלות, טרפז וקטע אמצעים, זיהוי f, f′ ו־f″ מגרפים, אסימפטוטות של f ו־1/f
- שאלה 2 – סדרות הנדסיות מתכנסות, מנת סדרת המנות וסדרה חשבונית
- שאלה 3 – הסתברות: משאל במכללה, הסתברות מותנית וברנולי
- פרק שני – גאומטרייה וטריגונומטרייה במישור
- שאלה 4 – גאומטרייה: משיק למעגל, משולשים דומים וחוצה זווית
- שאלה 5 – טריגונומטריה: דלתון חסום במעגל ומרכז המעגל החסום
- פרק שלישי – חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי
- שאלה 6 – חקירת פונקציית מנה עם פרמטר, ערך מוחלט ופונקציה צוברת
- שאלה 7 – חקירת פונקציית שורש לפי גרף הנגזרת, ושטח
- שאלה 8 – בעיית קיצון: קטע במעוין
שאלה 1 – שאלות קצרות
בשאלה זו ענו על שלושה מארבעת הסעיפים א–ד. בפתרון כאן פתרנו את כל ארבעת הסעיפים.
א. נתונות שתי סדרות המוגדרות לכל n טבעי: an = 2n − 1 , bn = 2n.
נסמן: Tn = a1b1 + a2b2 + … + anbn.
(1) הוכיחו כי: אם בעבור k טבעי כלשהו מתקיים Tk = (2k − 3) · 2k+1, אז מתקיים Tk+1 = (2k − 1) · 2k+2.
לפניכם טענה: לכל n טבעי מתקיים Tn = (2n − 3) · 2n+1.
(2) הסבירו מדוע טענה זו אינה נכונה.
ב. בטרפז ABCD (AB ∥ CD) הקטע EF הוא קטע אמצעים.
הקטע EF חותך את האלכסונים AC ו־BD של הטרפז בנקודות H ו־G בהתאמה.

נתון כי המרובע ABHG הוא מקבילית.
(1) הוכיחו: GH = 2EG.
המשך הישר AG חותך את הקטע DH בנקודה M.
(2) הוכיחו: הקטע AM חוצה את הקטע DH.
ג. לפניכם הגרפים I–III, המייצגים את הפונקציה f(x), את פונקציית הנגזרת הראשונה f′(x) ואת פונקציית הנגזרת השנייה f″(x). הפונקציות מוגדרות עבור 0 ≤ x ≤ 3.

(1) התאימו כל אחד מן הגרפים I–III לכל אחת מן הפונקציות f(x) , f′(x) ו־f″(x). נמקו.
ענו על התת־סעיפים (2)–(3) על פי הנתונים המופיעים בגרפים I–III.
(2) מצאו את משוואת המשיק לגרף הפונקציה f(x) בנקודת הפיתול שלה.
(3) מצאו את הערך של האינטגרל: ∫0.80 f″(x) dx.
ד. לפניכם הגרף של הפונקציה f(x). הפונקציה f(x) מוגדרת עבור x ≠ −1 , x ≠ 1.

משוואות האסימפטוטות של הפונקציה f(x) הן: x = 1 , x = −1 , y = k , k > 1.
שיעורי נקודת החיתוך של גרף הפונקציה f(x) עם ציר ה־y הם (0 , −a), a הוא מספר חיובי.
(1) מצאו עבור אילו ערכים של a יש לגרפים של הפונקציות f(x) ו־1f(x) שתי נקודות חיתוך. נמקו.
(2) נתון כי המרחק בין האסימפטוטות האופקיות של הפונקציות f(x) ו־1f(x) הוא 1.5. מהו הערך של k? נמקו.
סעיף א (1) – אם … אז …
סעיף א (2) – למה הטענה לא נכונה
סעיף ב (1) – GH = 2EG
סעיף ב (2) – AM חוצה את DH
סעיף ג (1) – התאמת הגרפים
f′ < 0 – f יורדת
סעיף ג (2) – המשיק בנקודת הפיתול
סעיף ג (3) – האינטגרל של f″
סעיף ד (1) – מתי יש שתי נקודות חיתוך
סעיף ד (2) – הערך של k
📌 סיכום התשובות – שאלה 1
| סעיף א (1) | הוכח |
|---|---|
| סעיף א (2) | הטענה אינה נכונה כבר עבור n = 1 (2 ≠ −4) |
| סעיף ב (1) | הוכח |
| סעיף ב (2) | הוכח: M אמצע DH |
| סעיף ג (1) | גרף I – f″(x) ; גרף II – f(x) ; גרף III – f′(x) |
| סעיף ג (2) | y = −6x + 2.8 |
| סעיף ג (3) | −6 |
| סעיף ד (1) | 0 < a < 1 |
| סעיף ד (2) | k = 2 |
שאלה 2 – סדרות הנדסיות וסדרה חשבונית
נתונות שתי סדרות הנדסיות אין־סופיות מתכנסות, A ו־B, שכל איבריהן שונים מ־0.
האיבר הכללי של הסדרה A הוא an ומנתה היא qA.
האיבר הכללי של הסדרה B הוא bn ומנתה היא qB.
משתי הסדרות ההנדסיות A ו־B בונים סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת חדשה, שאיבריה הם: a1b1 , a2b2 , a3b3 , … , anbn , …
כל שלוש הסדרות, הסדרה A, הסדרה B והסדרה החדשה אינן קבועות.
א. הביעו את המנה של הסדרה החדשה באמצעות qA ו־qB.
הסדרה A אינה עולה ואינה יורדת, והסדרה B עולה.
ב. בנוגע לכל אחד משני ההיגדים (1)–(2) שלפניכם, קבעו אם הוא נכון או לא נכון ונמקו את קביעתכם.
(1) מנת הסדרה החדשה היא חיובית. (2) כל איברי הסדרה B הם שליליים.
המספרים c1 , c2 ו־c3 הם שלושה איברים ראשונים בסדרה חשבונית.
נתון כי c2 שווה ל־−c1, ומתקיים גם: c1 · c2c3 = −145.
ג. מצאו את c1.
נתון כי המנה של הסדרה A שווה ל־c1, ומתקיים גם: a1b1 + a2b2 + a3b3 + … = a1 + a2 + a3 + …b1 + b2 + b3 + …
ד. מצאו את הערך של qB.
סעיף א – מנת הסדרה החדשה
סעיף ב – ההיגדים
סעיף ג – הערך של c1
סעיף ד – הערך של qB
📌 סיכום התשובות – שאלה 2
| סעיף א | q = qAqB |
|---|---|
| סעיף ב | (1) לא נכון ; (2) נכון |
| סעיף ג | c1 = −115 |
| סעיף ד | qB = 15 |
שאלה 3 – הסתברות
במכללה גדולה, הועלתה הצעה לקצר את הפסקת הצוהריים כדי לסיים מוקדם יותר את יום הלימודים.
בעקבות זאת ערכו משאל ובו השתתפו כל תלמידי שנה א׳ וכל תלמידי שנה ב׳.
על פי תוצאות המשאל התברר כי 80% מן המשתתפים שבעד ההצעה הם תלמידי שנה א׳. עוד התברר כי מספר תלמידי שנה א׳ שבעד ההצעה שווה למספר תלמידי שנה ב׳ שנגד ההצעה. מבין המשתתפים במשאל לא היו נמנעים.
נסמן ב־p את ההסתברות לבחור באקראי תלמיד שבעד ההצעה מבין כל התלמידים שהשתתפו במשאל.
א. בחרו באקראי אחד מתלמידי שנה ב׳. מהי ההסתברות שהוא נגד ההצעה?
ידוע כי ההסתברות שתלמיד שנבחר באקראי מבין תלמידי שנה א׳ הוא בעד ההצעה, גדולה ב־1335 מן ההסתברות שתלמיד שנבחר באקראי מבין תלמידי שנה ב׳ הוא בעד ההצעה.
ב. חשבו את הערך של p.
ג. בחרו באקראי אחד מן המשתתפים במשאל. חשבו את ההסתברות שמתקיים לפחות אחד משני התנאים האלה: I. המשתתף שנבחר הוא תלמיד שנה ב׳. II. המשתתף שנבחר בעד ההצעה.
ד. בחרו באקראי 5 מן המשתתפים במשאל. ידוע כי כל החמישה שנבחרו הם תלמידי שנה ב׳. מהי ההסתברות שלפחות שניים מהם בעד ההצעה וגם לפחות שניים מהם נגד ההצעה?
סעיף א – תלמיד שנה ב׳ שנגד ההצעה
סעיף ב – הערך של p
סעיף ג – שנה ב׳ או בעד
P(X) + P(Y) − P(X ∩ Y)
סעיף ד – לפחות 2 בעד ולפחות 2 נגד
📌 סיכום התשובות – שאלה 3
| סעיף א | 0.8 |
|---|---|
| סעיף ב | p = 512 |
| סעיף ג | 34 = 0.75 |
| סעיף ד | 0.256 = 32125 |
שאלה 4 – גאומטרייה
הנקודות A , B ו־C נמצאות על מעגל.
הנקודה E היא אמצע הקשת BC, כמתואר בסרטוט שלפניכם.
בנקודה E מעבירים משיק למעגל.
המשיק חותך את המשך המיתר AB בנקודה G.
המיתרים AE ו־BC נחתכים בנקודה F.

א. הוכיחו: △ACE ∼ △AEG.
נתון: AE = 3√6 , AG = 6.
ב. חשבו את אורך המיתר AC.
ג. הוכיחו: BC ∥ GE.
נתון: שטח המשולש ABF גדול פי 2 משטח המשולש BFE.
ד. חשבו את אורך המיתר AB.
ה. מהו היחס בין שטח המשולש ABF ובין שטח המשולש AFC? נמקו את תשובתכם.
סעיף א – דמיון המשולשים
סעיף ב – אורך AC
סעיף ג – BC ∥ GE
סעיף ד – אורך AB
סעיף ה – יחס השטחים ABF ו־AFC
📌 סיכום התשובות – שאלה 4
| סעיף א | הוכח: △ACE ∼ △AEG |
|---|---|
| סעיף ב | AC = 9 |
| סעיף ג | הוכח: BC ∥ GE |
| סעיף ד | AB = 4 |
| סעיף ה | 49 |
שאלה 5 – טריגונומטרייה במישור
דלתון ABCD חסום במעגל שרדיוסו R.
המיתר AC הוא האלכסון הראשי של הדלתון.
הנקודה O היא מרכז המעגל החסום במשולש ABC (ראו סרטוט).

נסמן: ∢CAB = t (בשאלון הזווית מסומנת באות יוונית; כאן נסמן אותה t. כל הזוויות במעלות).
א. (1) מצאו את זוויות המשולש AOC (הביעו באמצעות t במידת הצורך).
(2) הביעו את אורך הקטע AO באמצעות t ו־R.
נתון כי אורך הקטע AO הוא R√2.
ב. מצאו את גודל הזווית t.
נתון כי שטח הדלתון הוא 25√3.
ג. מצאו את R.
ד. חשבו את המרחק בין מרכז המעגל החוסם את הדלתון לבין מרכז המעגל החסום במשולש ABC.
סעיף א (1) – זוויות המשולש AOC
סעיף א (2) – אורך AO
סעיף ב – גודל הזווית t
סעיף ג – הרדיוס R
cos = ניצב לידיתר
סעיף ד – המרחק בין שני המרכזים
cos = ניצב לידיתר
📌 סיכום התשובות – שאלה 5
| סעיף א (1) | ∢OAC = t2 , ∢OCA = 45 − t2 , ∢AOC = 135 |
|---|---|
| סעיף א (2) | AO = 2√2 R · sin(45 − t2) |
| סעיף ב | t = 30 |
| סעיף ג | R = 5 |
| סעיף ד | MO ≈ 2.59 |
שאלה 6 – חקירת פונקציית מנה עם פרמטר
נתונה הפונקציה f(x) = 2a − x2x, המוגדרת עבור x ≠ 0. a הוא פרמטר חיובי.
א. הביעו את תשובותיכם באמצעות a, אם יש צורך.
(1) מצאו את משוואות האסימפטוטות של הפונקציה f(x) המאונכות לצירים, אם יש כאלה.
(2) הראו שהפונקציה f(x) היא פונקציה אי־זוגית.
(3) מצאו את שיעורי נקודות החיתוך של גרף הפונקציה f(x) עם הצירים, אם יש כאלה.
(4) מצאו את תחומי העלייה ואת תחומי הירידה של הפונקציה f(x), אם יש כאלה.
(5) מצאו את תחום הקעירות כלפי מעלה (∪) ואת תחום הקעירות כלפי מטה (∩) של הפונקציה f(x).
ב. סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה f(x).
נתונה גם הפונקציה g(x) = |f(x)| − b, b הוא פרמטר חיובי. הפונקציה g(x) מוגדרת באותו התחום כמו הפונקציה f(x).
ג. סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה g(x).
ידוע כי אחת מנקודות הקיצון של הפונקציה g(x) היא (2 , −3).
ד. מצאו את הערכים של a ו־b.
נתונה גם הפונקציה s(x) = ∫x1 g(t) dt, המוגדרת בתחום 1 < x.
ה. מהו סוג נקודת הקיצון של s(x)? נמקו את תשובתכם.
סעיף א (1) – אסימפטוטות
סעיף א (2) – f אי־זוגית
סעיף א (3) – נקודות חיתוך עם הצירים
סעיף א (4) – עלייה וירידה
סעיף א (5) – קעירות
סעיף ב – סקיצה של f
סעיף ג – סקיצה של g
סעיף ד – הערכים של a ו־b
סעיף ה – סוג נקודת הקיצון של s
📌 סיכום התשובות – שאלה 6
| סעיף א (1) | x = 0 ; אין אסימפטוטה אופקית |
|---|---|
| סעיף א (2) | הוכח |
| סעיף א (3) | (−√(2a) , 0) , (√(2a) , 0) |
| סעיף א (4) | ירידה: x < 0 , x > 0 ; עלייה: אין |
| סעיף א (5) | קעורה כלפי מעלה: x > 0 ; קעורה כלפי מטה: x < 0 |
| סעיף ב | ראו סקיצה |
| סעיף ג | ראו סקיצה |
| סעיף ד | a = 2 , b = 3 |
| סעיף ה | נקודת מינימום ב־x = 4 |
שאלה 7 – חקירת פונקציית שורש לפי גרף הנגזרת
נתונה הפונקציה f(x) המוגדרת בתחום x ≤ a , x ≠ 0. a הוא פרמטר חיובי.
בסרטוט שלפניכם מתואר גרף פונקציית הנגזרת f′(x).

פונקציית הנגזרת f′(x) מוגדרת בתחום: x < a , x ≠ 0.
לפונקציית הנגזרת f′(x) יש שלוש אסימפטוטות המאונכות לצירים שמשוואותיהן: x = 0 , x = a , y = 0.
בתחום x < 0 פונקציית הנגזרת f′(x) עולה.
הישר x = 0 הוא אסימפטוטה גם לגרף הפונקציה f(x). f(a) = 0.
א. (1) מצאו את תחום העלייה ואת תחום הירידה של הפונקציה f(x) (הביעו באמצעות a, אם יש צורך). נמקו.
(2) כמה נקודות פיתול יש לפונקציה f(x)? נמקו.
נתון כי הישר y = 0 הוא אסימפטוטה של גרף הפונקציה f(x).
ב. סרטטו סקיצה אפשרית של גרף הפונקציה f(x), בהתאם לתשובתכם בתת־סעיף א(2).
נתון כי אחד מן הביטויים I–IV שלפניכם מייצג את הפונקציה f(x).
I. √(a − x)x2 II. √(x − a)x2 III. √(a − x)x IV. √(x − a)x
ג. איזה מן הביטויים I–IV מייצג את הפונקציה f(x)? נמקו.
ידוע כי שיפוע המשיק לגרף הפונקציה f(x) בנקודה שבה x = (−2), הוא: 716.
ד. מצאו את הערך של a.
ה. הציבו a = 2 וחשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה (f(x))2, על ידי ציר ה־x ועל ידי הישר x = 1.
סעיף א (1) – עלייה וירידה
f′ < 0 – f יורדת
סעיף א (2) – מספר נקודות הפיתול
סעיף ב – סקיצה של f
סעיף ג – איזה ביטוי
סעיף ד – הערך של a
סעיף ה – השטח
📌 סיכום התשובות – שאלה 7
| סעיף א (1) | עלייה: x < 0 ; ירידה: 0 < x < a |
|---|---|
| סעיף א (2) | 1 נקודת פיתול |
| סעיף ב | ראו סקיצה |
| סעיף ג | ביטוי I |
| סעיף ד | a = 2 |
| סעיף ה | S = 524 |
שאלה 8 – בעיית קיצון
נתון מעוין ABCD. נקודה E היא אמצע הצלע BC.
נסמן: ∢ECD = x.
נתון: שטח המשולש ECD הוא 18.
א. הביעו באמצעות x את אורך צלע המעוין.
ב. חשבו את האורך המינימלי של הקטע DE.
סעיף א – צלע המעוין
סעיף ב – האורך המינימלי של DE
cos = ניצב לידיתר
📌 סיכום התשובות – שאלה 8
| סעיף א | k = √(72sin x) |
|---|---|
| סעיף ב | DEmin = √54 = 3√6 ≈ 7.35 |
🎓 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.

