החקלאי דורון מתכנן לגדר מכלאה מלבנית לצאן, כך שצלע אחת שלה תישען על קיר אבן ישר וארוך של הרפת, ולא תצטרך גידור. יש לדורון 80 מטר גדר בסך הכול, שישמשו לשלוש הצלעות הנותרות: הצלע המקבילה לקיר, שאורכה x מטר, ושתי הצלעות הניצבות לקיר, שכל אחת מהן y מטר.
הציגו פתרון
- סך אורך הגדר בשלוש הצלעות: x + y + y = x + 2y.
- כמות הגדר הכוללת היא 80 מטר, ולכן x + 2y = 80.
- נבודד את x: x = 80 − 2y.
תשובה: x + 2y = 80, ולכן x = 80 − 2y.
הציגו פתרון
- שטח מלבן: A = x·y.
- נציב את x=80−2y מסעיף א': A(y) = (80−2y)·y.
- נפתח סוגריים: A(y) = 80y − 2y².
תשובה: A(y) = 80y − 2y²
הציגו פתרון
- הנגזרת: A'(y) = 80 − 4y.
- נשווה לאפס: 80 − 4y = 0.
- נבודד: 4y=80, ומכאן y=20.
תשובה: y = 20
הציגו פתרון
- הנגזרת השנייה: A''(y) = −4, שהיא שלילית עבור כל y, ולכן הפונקציה A(y) קעורה כלפי מטה בכל תחומה, ונקודת y=20 היא אכן נקודת מקסימום.
- נציב y=20 בקשר מסעיף א': x = 80 − 2·20 = 80−40=40.
- נחשב את השטח המרבי: A(20) = 80·20 − 2·20² = 1600 − 800 = 800 מ"ר.
תשובה: x=40, y=20, שטח מרבי 800 מ"ר.
הציגו פתרון
- כדי שהמכלאה תהיה תקינה, אורך הצלע x חייב להיות חיובי, כלומר לפי סעיף א' חייב להתקיים 0<y<40 (מתוך x=80−2y>0).
- נבדוק את ההצעה של נועה: עבור y=45, מתקבל x=80−2·45=80−90=−10, ערך שלילי וחסר משמעות פיזית לאורך צלע.
- מכיוון ש-y=45 חורג מתחום ההגדרה התקין של הבעיה (y<40), ההצעה של נועה אינה אפשרית ליישום.
תשובה: לא, ההצעה אינה אפשרית.
חלוקת הנקודות בין הסעיפים היא הערכה פנימית של MathHero — בשאלון הרשמי הניקוד ניתן לשאלה כולה.