דלג לתוכן הראשי

מראה פרבולית — מוקד ומדריך · מתכונת 35572

שאלון 35572פרק א' — אנליטית, וקטורים, טריגו במרחב ומרוכבים33 נקודות · ברמת הבחינה

מהנדסת אופטיקה מתכננת מראה פרבולית (כגון מראה טלסקופ) המתוארת במערכת צירים על ידי המשוואה y² = 2px (כאשר p > 0), כך שציר x הוא ציר הסימטריה של הפרבולה וקודקודה בראשית הצירים. ידוע כי הנקודה M(2, 4) נמצאת על הפרבולה.

א.מצאו את ערך הפרמטר p, ורשמו את משוואת הפרבולה.
6 נק׳
הציגו פתרון
  1. נציב את הנקודה M(2,4) במשוואה y²=2px: 4² = 2p·2, כלומר 16 = 4p.
  2. נבודד: p = 4.
  3. משוואת הפרבולה: y² = 2·4·x = 8x.

תשובה: p = 4; משוואת הפרבולה: y² = 8x.

ב.מצאו את קואורדינטות המוקד F של הפרבולה, ואת משוואת המדריך (הישר המכוון) שלה.
5 נק׳
הציגו פתרון
  1. לפי נוסחת הפרבולה y²=2px, המוקד נמצא בנקודה F(p/2, 0).
  2. נציב p=4: F(4/2, 0) = F(2,0).
  3. משוואת המדריך היא x = −p/2 = −4/2 = −2.

תשובה: F(2,0); מדריך: x = −2.

ג.מצאו את משוואת המשיק לגרף הפרבולה בנקודה M(2,4).
7 נק׳
הציגו פתרון
  1. נגזור באופן סתום את המשוואה y²=8x לפי x: 2y·y' = 8, ומכאן y' = 4/y.
  2. נציב את שיעור ה-y של הנקודה M, כלומר y=4: y'(M) = 4/4 = 1.
  3. משוואת המשיק: y − 4 = 1·(x − 2), כלומר y = x + 2.

תשובה: y = x + 2.

ד.מצאו את משוואת המעגל שמרכזו בנקודה M ועובר דרך המוקד F, תוך שימוש בתכונת המוקד-מדריך של הפרבולה (המרחק מנקודה על הפרבולה למוקד שווה למרחקה מהמדריך).
7 נק׳
הציגו פתרון
  1. לפי תכונת המוקד-מדריך, המרחק מ-M למוקד F שווה למרחק מ-M למדריך x=−2.
  2. המרחק מ-M(2,4) לישר x=−2 הוא 2−(−2)=4, ולכן גם MF=4 (רדיוס המעגל המבוקש).
  3. משוואת מעגל שמרכזו M(2,4) ורדיוסו 4: (x−2)² + (y−4)² = 16.

תשובה: (x − 2)² + (y − 4)² = 16.

ה.מצאו את המקום הגאומטרי של כל הנקודות P(x,y) במישור שעבורן המרחק מ-P למוקד F(2,0) שווה למרחקן מהמדריך x=−2, והראו כי מתקבלת בדיוק משוואת הפרבולה מסעיף א'.
8 נק׳
הציגו פתרון
  1. נרשום את שני המרחקים: המרחק מ-P למוקד F(2,0) הוא √[(x−2)²+y²], והמרחק מ-P למדריך x=−2 הוא |x+2|.
  2. נשווה ונעלה בריבוע: (x−2)²+y² = (x+2)².
  3. נפתח את שני האגפים: x²−4x+4+y² = x²+4x+4, ולאחר צמצום x² ו-4 משני האגפים מתקבל y² = 8x.
  4. זוהי בדיוק משוואת הפרבולה מסעיף א', ומכאן שהפרבולה היא אכן המקום הגאומטרי של כל הנקודות השוות-מרחק מהמוקד ומהמדריך — זו ההגדרה הגאומטרית של פרבולה.

תשובה: y² = 8x — בדיוק משוואת הפרבולה הנתונה.

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 35572

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