בגרות קיץ 2024 מועד ב׳ – וקטורים בפירמידה שבסיסה ריבועוקטורים 472 · שיעור 34
קיץ 2024 מועד ב׳, שאלה 2
שיעור 34: בגרות קיץ 2024 מועד ב׳ – וקטורים בפירמידה שבסיסה ריבוע
פרק 6 – 10 שאלות בגרות 472 – וקטורים
1נוסח השאלה
2סעיף א – הבעת CE ו־AM, והוכחת ניצבות
3סעיף ב – שיעורי E , C , M
4סעיף ג – שטח המשולש AMC
📄 נוסח השאלה
בסרטוט שלפניכם פירמידה ABCDE שבסיסה ABCD הוא ריבוע. הנקודה M נמצאת על המקצוע EC כך שמתקיים CM = 23CE. AE מאונך לבסיס הפירמידה. נסמן: AB = v , AD = u , AE = w. נתון: |w| = |u|.
א. (1) הביעו את הווקטורים AM , CE באמצעות u , v ו־w. (2) הוכיחו כי AM מאונך ל־CE.
📄 נוסח השאלה · המשך
נתון: האורך של צלע הריבוע ABCD הוא 6, A(0 , 0 , 0). הקודקוד B נמצא על החלק החיובי של ציר ה־x, הקודקוד D על החלק החיובי של ציר ה־y, והקודקוד E על החלק החיובי של ציר ה־z.
ב. (1) מצאו את שיעורי הקודקודים E ו־C. (2) מצאו את שיעורי הנקודה M.
ג. חשבו את שטח המשולש AMC.
סעיף א – הבעת CE ו־AM, והוכחת ניצבות
הפירמידה לפי קנה מידה (צלע 6, גובה 6). בירוק: CE, בסגול: AM, והזווית הישרה ב־M.
(1) בריבוע BC = AD = u, ולכן AC = AB + BC = v + u.
CE = CA + AE
📐 חיבור וקטורים (כלל המשולש)
נציב CA = −(u + v) , AE = w:
CE = −(u + v) + w = −u − v + w
AM = AC + CM
📐 חיבור וקטורים (כלל המשולש)
📐 חיבור וקטורים (כלל המשולש)
XY = XZ + ZY
📐 חיבור וקטורים (כלל המשולש)
XY = XZ + ZY
סעיף א – הבעת CE ו־AM, והוכחת ניצבות · המשך
AM = AC + CM
📐 חיבור וקטורים (כלל המשולש)
נציב AC = u + v , CM = 23CE = 23(−u − v + w):
AM = u + v + 23(−u − v + w)
AM = u + v − 23u − 23v + 23w
AM = 13u + 13v + 23w
(2) מה ידוע: בריבוע u ⊥ v; AE מאונך לבסיס, ולכן w ⊥ u ו־w ⊥ v. לכן כל המכפלות המעורבות שוות 0:
📐 חיבור וקטורים (כלל המשולש)
XY = XZ + ZY
סעיף א – הבעת CE ו־AM, והוכחת ניצבות · המשך
(2) מה ידוע: בריבוע u ⊥ v; AE מאונך לבסיס, ולכן w ⊥ u ו־w ⊥ v. לכן כל המכפלות המעורבות שוות 0:
u·v = 0
📐 וקטורים מאונכים
u·w = 0
v·w = 0
צלעות הריבוע שוות, ו־|w| = |u|. נסמן את האורך המשותף s: |u| = |v| = |w| = s.
נציב AM = 13u + 13v + 23w , CE = −u − v + w:
📐 וקטורים מאונכים
a ⊥ b ⟺ a·b = 0
סעיף א – הבעת CE ו־AM, והוכחת ניצבות · המשך
נציב AM = 13u + 13v + 23w , CE = −u − v + w:
AM · CE = (13u + 13v + 23w) · (−u − v + w)
כופלים כל איבר בכל איבר – נשארים רק הריבועים (כל השאר 0):
AM·CE = −13|u|2 − 13|v|2 + 23|w|2
📐 אורך וקטור
נציב |u|2 = |v|2 = |w|2 = s2:
AM·CE = −13s2 − 13s2 + 23s2 = 0
📐 אורך וקטור
|a|2 = a·a
סעיף א – הבעת CE ו־AM, והוכחת ניצבות · המשך
AM·CE = −13s2 − 13s2 + 23s2 = 0
AM·CE = 0 ⟹ AM ⊥ CE
📐 וקטורים מאונכים
✅ פתרון סופי: (1) CE = −u − v + w , AM = 13u + 13v + 23w (2) הוכחנו AM·CE = 0
📐 וקטורים מאונכים
a ⊥ b ⟺ a·b = 0
סעיף ב – שיעורי E , C , M
(1)B על ציר ה־x במרחק 6 מ־A: B(6 , 0 , 0). D על ציר ה־y: D(0 , 6 , 0). |w| = |u| = 6 ו־E על ציר ה־z: