דלג לתוכן הראשי

גדילת חיידקים — שטח מתחת ל-eˣ · מתכונת 35472

שאלון 35472פרק ב' — חדו"א של פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות33 נקודות · ברמת הבחינה

עקומת גדילה של אוכלוסיית חיידקים במעבדה מתוארת על ידי הפונקציה f(x) = eˣ, כאשר x הזמן בשעות מתחילת המדידה. חוקרת בודקת את קו המשיק לעקומה בנקודה שבה x=1.

א.מצאו את משוואת המשיק לגרף f(x) = eˣ בנקודה x=1.
6 נק׳
הציגו פתרון
  1. נחשב f(1) = e¹ = e, ואת הנגזרת f'(x)=eˣ, ולכן f'(1)=e.
  2. משוואת המשיק: y − f(1) = f'(1)·(x−1), כלומר y − e = e(x−1).
  3. נפתח: y = e + ex − e = ex.

תשובה: y = e·x.

ב.הראו כי קו המשיק שמצאתם בסעיף א' עובר דרך ראשית הצירים.
4 נק׳
הציגו פתרון
  1. נציב x=0 במשוואת המשיק y=ex: y = e·0 = 0. הנקודה (0,0) היא ראשית הצירים, ולכן קו המשיק אכן עובר דרכה.

תשובה: כן — בנקודה x=0 מתקבל y=0.

ג.ידוע (ניתן להניח בלי הוכחה) כי בתחום 0 ≤ x ≤ 1 מתקיים eˣ ≥ ex, כאשר השוויון מתקיים רק בנקודה x=1 (נקודת ההשקה). רשמו את האינטגרל המתאר את השטח הכלוא בין גרף f(x)=eˣ לבין קו המשיק, בתחום 0 ≤ x ≤ 1.
6 נק׳
הציגו פתרון
  1. מכיוון שבתחום 0≤x≤1 העקומה eˣ נמצאת מעל קו המשיק ex (למעט בנקודת ההשקה), השטח הכלוא ביניהם מתקבל מהאינטגרל של ההפרש (עליון פחות תחתון).
  2. האינטגרל המתאר את השטח: ∫₀¹ (eˣ − ex) dx.

תשובה: שטח = ∫₀¹ (eˣ − ex) dx.

ד.חשבו את הערך המדויק של השטח שהוגדר בסעיף ג'.
9 נק׳
הציגו פתרון
  1. נמצא פונקציה קדומה: הקדומה של eˣ היא eˣ, והקדומה של ex היא ex²/2. פונקציה קדומה כוללת: F(x) = eˣ − ex²/2.
  2. נציב את גבולות האינטגרציה: F(1) = e¹ − e·1²/2 = e − e/2 = e/2. F(0) = e⁰ − e·0²/2 = 1 − 0 = 1.
  3. השטח = F(1) − F(0) = e/2 − 1.

תשובה: e/2 − 1.

ה.החוקרת דנה טוענת ששטח האזור שחישבתם בסעיף ד' גדול מ-0.3 (יחידות שטח). האם צדקה? נמקו באמצעות ערך מספרי מקורב e ≈ 2.718.
8 נק׳
הציגו פתרון
  1. נציב את הקירוב e≈2.718 בביטוי e/2 − 1: e/2 − 1 ≈ 2.718/2 − 1 = 1.359 − 1 = 0.359.
  2. מכיוון ש-0.359 > 0.3, טענת דנה נכונה.

תשובה: כן, צדקה — השטח מקורב ל-0.359.

חלוקת הנקודות בין הסעיפים היא הערכה פנימית של GeekHero — בשאלון הרשמי הניקוד ניתן לשאלה כולה.

✍️ נכתב על ידי צוות GeekHeroשאלות מקוריות לפי מבנה הבחינה והנוסחאון הרשמייםכל סעיף נבדק בחישוב חוזר מאפס לפני הפרסוםעודכן לאחרונה:

עוד שאלות מתכונת לשאלון 35472

התרגול ב-GeekHero הוא תרגול מקורי במתכונת פרקי הבחינה הרשמית — לא שאלוני בגרות רשמיים של משרד החינוך ולא העתקים שלהם.