Skip to content · ⁨דלג לתוכן⁩

GAC004 Mathematics I: Fundamentals · ⁨GAC004 מתמטיקה I: יסודות⁩

GAC Mathematics · ⁨גאק מתמטיקה⁩ · Topic 1 · ⁨נושא 1⁩

Train · ⁨אימון⁩
1.1

What this module is, and how it is marked · ⁨מהו המודול הזה וכיצד הוא מצומד⁩

English

A price can fall by 20% and then rise by 20% without returning to its starting value. Mathematics I helps you explain such results with a method, units and a clear interpretation. The six units connect arithmetic, algebra, graphs, geometry, trigonometry and exponential models.

Your centre's current assessment brief is the authority for tasks, weights, permitted tools and deadlines. An in-class test 课堂测验 is completed under stated classroom conditions. Projects 项目 can involve collecting data, calculating and reporting; an examination 考试 and coursework 平时作业 may have different instructions. Do not infer an official assessment pattern from these practice sheets.

A terminology logbook 术语记录本 can record the English term, a meaning in your own words and a small example. Follow your centre's instructions if it is submitted or assessed.

Read the command word 指令词: solve asks for values satisfying a condition, simplify for an equivalent expression, and justify for a reason. Show a valid method so a reader can check how the result follows. The mark scheme for each task determines its marks.

The six accompanying practice sheets are original GAC004-aligned material, not official papers. Their solutions award marks for stated mathematical steps rather than for the length of a written report.

עברית

מחיר יכול לרדת ב-20% ולאחר מכן לעלות ב-20% מבלי לחזור לערכו ההתחלתי. מתמטיקה I מסייעת לכם להסביר תוצאות כאלה באמצעות שיטה, יחידות ופרשנות ברורה. השישה יחידות מקשרות בין חשבון, אלגברה, גרפים, גיאומטריה, טריגונומטריה ומודלים מעריכיים.

הנחיית ההערכה הנוכחית של המרכז היא הרשות המקיפה לגבי משימות, משקלים, מכשירים מותרים ותאריכי אחריות. מבחן בכיתה נעשה בתנאי כיתה מצוינים. פרויקטים עשויים לכלול איסוף נתונים, חישובים ודוחות; מבחן ועבודה עשויות להכיל הנחיות שונות. אל תסיקו דוגמת הערכה רשמית מהדפיסים הללו.

יומן terminologie יכול לתעד את המונח באנגלית, משמעות בשפתכם ובדוגמה קטנה. עקבו בהנחיות המרכז אם הוא מוגש או מוערך.

קראו את המילה המנחה: solve (לפתור) דורש ערכים המקיימים תנאי, simplify (לפשט) ביטוי שקול, ו-justify (להסביר/לנמק) סיבה. הציגו שיטה תקפה כדי שהקורא יוכל לבדוק כיצד התוצאה נובעת. סכמת הניקוד עבור כל משימה קובעת את מספר הנקודות שלה.

השישה דפי תרגול המצורפים הם חומר מקורי המותאם ל-GAC004, ולא מסמכים רשמיים. פתרונותיהם מעניקים נקודות עבור שלבים מתמטיים מצוינים ולא על בסיס אורך הדוח הכתוב.

1.1

Terminology and arithmetic review · ⁨סקירת מונחים וחשבון⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English

Unit 1 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

Module purpose: On completion of this module, students should be able to demonstrate an understanding of the basic concepts of mathematics, and the language used, in preparation for tertiary study within an English-speaking environment.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.1: Solve elementary math problems using basic arithmetic operations.

עברית

יחידה 1 מתוך 6 ב-GAC004 מתמטיקה I: יסודות (רמה I). המודול מוסד במשך כ-40 שעות לימוד פנים-בפנים ו-20 שעות לימוד עצמאי, והוא מוערך במרכז ההוראה ומווסת על ידי ACT — אין מבחן חיצוני.

מטרת המודול: בסיום מודול זה, הסטודנטים אמורים להיות מסוגלים להראות הבנה של המושגים הבסיסיים במתמטיקה ובשפה המשמשת אותה, לצורך הכנה ללימודים בשלב התרתי בתוך סביבה דוברת אנגלית.

תוצאות המודול שהיחידה הזו שואפת להשיג:

מטרת הלמידה GAC004.1: לפתור בעיות מתמטיקה יסודיות באמצעות פעולות אריתמטיות בסיסיות.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English

The vocabulary of number is assumed by every later unit.

An integer 整数 is a whole number, including negative whole numbers and zero. A rational number 有理数 can be written as a fraction of two integers with a nonzero denominator; an irrational number 无理数 cannot, and $\pi$ and $\sqrt{2}$ are the standard examples. A prime number 质数 is a positive integer greater than 1 with exactly two positive factors, itself and 1.

The order of operations 运算顺序 fixes what a written expression means: brackets, then indices, then multiplication and division, then addition and subtraction, working left to right within a level.

$$3 + 4 \times 2^2 = 3 + 4 \times 4 = 3 + 16 = 19$$
  • A factor 因数 divides a number exactly; a multiple 倍数 is what you get by multiplying it. 6 is a factor of 24, and 24 is a multiple of 6.
  • The highest common factor (HCF) 最大公因数 and lowest common multiple (LCM) 最小公倍数 come from the prime factors: $24 = 2^3 \times 3$ and $36 = 2^2 \times 3^2$, so the HCF is $2^2 \times 3 = 12$ and the LCM is $2^3 \times 3^2 = 72$.
  • A percentage 百分比 is a fraction with denominator 100. An increase of 15% multiplies by $1.15$; a decrease of 15% multiplies by $0.85$. Reversing a percentage change means dividing, never subtracting the same percentage back.
  • Significant figures 有效数字 are the digits retained to express a value at a stated precision. They do not alone establish the accuracy of a measurement. $0.004\,072$ to three significant figures is $0.004\,07$.
  • Standard form 科学记数法 writes a number as $a \times 10^n$ with $1 \le |a| < 10$ for a nonzero number, with integer n. It is how a calculator shows a very large or very small answer.

Worked example. a decrease and increase use different bases

Known: an invented price of 80 units falls by 20%, then rises by 20%. Why use successive multipliers? Each change is calculated from the current price.

$$P_{new}=P_{old}(1-r/100)$$
$$P_1=80(1-20/100)=64$$
$$P_{new}=P_{old}(1+r/100)$$
$$P_2=64(1+20/100)=76.8$$

The price is not back at 80. The decrease was 16, while the later increase was 12.8, because the bases differ.

Continue with practice sheet 1.1. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

עברית

המונחאות של מספרים נחשבות כנתונה בכל יחידה שלאחר מכן.

מספר שלם הוא מספר טבעי, כולל מספרים שלמים שליליים ואפס. מספר רציונלי יכול ניתן לכתוב כשבר של שני מספרים שלמים עם מכנה שאינו אפס; מספר אי-רציונלי לא יכול, ו$\pi$ ו$\sqrt{2}$ הם הדוגמאות הסטנדרטיות. מספר ראשוני הוא מספר שלם חיובי גדול מ-1 עם בדיוק שני גורמים חיוביים: עצמו ו-1.

סדר פעולות קובע מה המשמעות של ביטוי כתוב: סוגריים, ולאחר מערכות חזקות, מכפלה וחילוק, ואחריהם חיבור וחיסור, עובדים משמאל לימין בתוך כל רמה. ימינה בתוך רמה אחת.

$$3 + 4 \times 2^2 = 3 + 4 \times 4 = 3 + 16 = 19$$
  • גורם מחלק מספר במדויק; כפולה היא התוצאה שמתקבלת על ידי הכפלה בו. 6 הוא גורם של 24, ו-24 היא כפולה של 6.
  • הגורם המשותף הגדול (HCF) וה-כפולה המשותפת הקטנה (LCM) נובעים מגורמים ראשוניים: $24 = 2^3 \times 3$ ו$36 = 2^2 \times 3^2$, ולכן ה-HCF הוא $2^2 \times 3 = 12$ וה-LCM הוא $2^3 \times 3^2 = 72$.
  • אחוז הוא שבר שמכנתו 100. עלייה ב-15% מכפילה ב $1.15$; ירידה ב-15% מכפילה ב$0.85$. הפיכת שינוי אחוזי דורשת חלוקה, לעולם לא חיסור אותו אחוז בחזרה.
  • ספרות משמעותיות הן הספרות שנשמרות כדי לבטוח ערך ברמת דיוק מצוינת. הן לבדן אינן מבטיחות את הדיוק של מדידה. $0.004\,072$ לעשרון שלוש ספרות משמעותיות הוא $0.004\,07$.
  • כתיב מדעי כותב מספר כ$a \times 10^n$ כאשר ⟨$1 \le |a| < 10$⟩ עבור מספר שאינו אפס, עם שלם n. זוהי הדרך שהמחשבון מציג תשובה גדולה מאוד או קטנה מאוד.

דוגמה פתורה. ירידה ועלייה משתמשות בבסיסים שונים

המחיר בפונקציה עובר מ-80 ל-64 ל-76.8 כי כל אחוז משתמש במחיר בשלב ההוא.

ידוע: מחיר מומצא של 80 יחידות יורד ב-20%, ואז עולה ב-20%. מדוע להשתמש במכפילים רצופים? כל שינוי מחושב מהמחיר הנוכחי.

$$P_{new}=P_{old}(1-r/100)$$
$$P_1=80(1-20/100)=64$$
$$P_{new}=P_{old}(1+r/100)$$
$$P_2=64(1+20/100)=76.8$$

המחיר חזר ל-80. הירידה הייתה 16, בעוד שהעלייה מאוחרת הייתה 12.8, מכיוון שבסיס ההשוואה שונה.

המשך עם דף התרגול 1.1. פתור לפני פתיחת הפתרונות, ובדוק גם את השיטה וגם יחידות המדידה הסופיות.

1.2

Algebra I: introductory algebra · ⁨אלגברה א': מבוא לאלגברה⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English

Unit 2 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.2: Perform basic algebraic operations and solve equations and inequations using algebraic methods.

עברית

יחידה 2 מתוך 6 ב-GAC004 מתמטיקה I: יסודות (רמה I). המודול מוסד במשך כ-40 שעות לימוד פנים-בפנים ו-20 שעות לימוד עצמאי, והוא מוערך במרכז ההוראה ומווסת על ידי ACT — אין מבחן חיצוני.

תוצאות המודול שהיחידה הזו שואפת להשיג:

מטרת הלמידה GAC004.2: לבצע פעולות אלגבריות בסיסיות ולפתור משוואות ואי-שוויונות באמצעות שיטות אלגבריות.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English

Algebra is arithmetic with letters standing for numbers, and it has its own vocabulary.

In $5x^2 - 3x + 7$, the whole thing is an expression 表达式; $5x^2$, $-3x$ and $7$ are its terms 项; 5 is the coefficient 系数 of $x^2$; and 7 is a constant 常数.

An equation 方程 says two expressions are equal and is solved for a value. An identity 恒等式 is true for every value in its domain. An inequality 不等式 compares two expressions with $<$, $\le$, $>$ or $\ge$.

To expand 展开 is to remove brackets; to factorise 因式分解 is to put them back.

$$(x + 3)(x - 5) = x^2 - 5x + 3x - 15 = x^2 - 2x - 15$$
  • Solving a linear equation 一元一次方程 means doing the same operation to both sides until the letter stands alone.
  • A quadratic equation 一元二次方程 has the form $ax^2+bx+c=0$ with $a\ne0$. Factorise when suitable, or use $x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$.
  • Simultaneous equations 联立方程 are two equations in two unknowns, solved by substitution or by elimination. For two linear equations, a unique solution is their intersection. Parallel distinct lines have no solution; identical lines have infinitely many.
  • ⚠ An inequality reverses 反向 when you multiply or divide both sides by a negative number: from $-2x > 6$ it follows that $x < -3$.

Worked example. reverse the inequality sign when dividing by a negative

Known: solve $7-3x>1$. Subtract 7 from both sides, then divide by negative 3. The last operation reverses the inequality.

$$7-3x>1\quad\Longrightarrow\quad -3x>-6$$
$$x<\frac{-6}{-3}=2$$

The open circle excludes 2. Check $x=1$: $7-3(1)=4>1$; the boundary $x=2$ gives equality and is excluded.

Continue with practice sheet 1.2. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

עברית

אלגברה היא אריתמטיקה עם אותות המייצגים מספרים, ולها אוצר מילים משלה.

ב$5x^2 - 3x + 7$, כל הביטוי הוא ביטוי; $5x^2$, $-3x$ ו$7$ הם ה-איברים שלו איברים; 5 הוא ה-מקדם של $x^2$; ו-7 הוא קבוע.

משוואה אומרת ששני ביטויים שווים והיא נפתרת עבור ערך. זהות מתקיימת לכל ערך בתחום ההגדרה שלה. אי-שוויון משווה בין שני ביטויים עם $<$, $\le$, $>$ או $\ge$.

לפתוח סוגריים הוא להסיר אותם; לפירוק לגורמים הוא להשיב אותם.

$$(x + 3)(x - 5) = x^2 - 5x + 3x - 15 = x^2 - 2x - 15$$
  • פתרון משוואה ליניארית פירונו ביצוע אותה פעולה בשני האגפים עד האות מופיעה לבדה.
  • משוואה ריבועית היא מהצורה $ax^2+bx+c=0$ כאשר $a\ne0$. פקטוריזציה כשמתאים, או השתמש ב-$x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$.
  • מערכת משוואות מורכבת משתי משוואות בשני נעלמים, ונפתרת על ידי הצבה או על ידי ביטול. עבור שתי משוואות ליניאריות, פתרון יחיד הוא הנקודה בהן נחתכות. קווים מקבילים נפרדים אינם פתרון; קווים זהים ישנם אינסוף פתרונות.
  • ⚠ אי-שוויון מתהפך כאשר כופלים או מחלקים את שני האגפים במספר שלילי מספר: מ-$-2x > 6$ נובע כי $x < -3$.

דוגמה פותרת. הפוך את סימן האי-שוויון כאשר מחלקים במספר שלילי

קו מספר המראה x קטן מ-2, עם עיגול פתוח ב-2.

נתון: פתור $7-3x>1$. חסור 7 משני האגפים, ואז מחלק במספר שלילי 3. הפעולה האחרונה הופכת את האי-שוויון.

$$7-3x>1\quad\Longrightarrow\quad -3x>-6$$
$$x<\frac{-6}{-3}=2$$

העיגול הפתוח אינו כולל 2. בדוק $x=1$: $7-3(1)=4>1$; הגבול $x=2$ נותן שוויון והוא אינו כלול.

משיכו עם דף התרגילים 1.2. פתרו לפני פתיחת הפתרונות, ובדקו גם את השיטה וגם היחידות הסופיות.

1.3

Algebra: graphs and coordinate geometry · ⁨אלגברה: גרפים וגיאומטריה אנליטית⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English

Unit 3 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.3: Graph algebraic relations and use coordinate geometry to solve problems.

עברית

יחידה 3 מתוך 6 ב-GAC004 מתמטיקה I: יסודות (רמה I). המודול מוסד במשך כ-40 שעות לימוד פנים-בפנים ו-20 שעות לימוד עצמאי, והוא מוערך במרכז ההוראה ומווסת על ידי ACT — אין מבחן חיצוני.

תוצאות המודול שהיחידה הזו שואפת להשיג:

מטרת הלמידה GAC004.3: לגרף קשרים אלגבריים ולהשתמש בגיאומטריה קואורדינטלית לפתרון בעיות.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English

A graph turns an equation into a picture, and coordinate geometry measures that picture.

A nonvertical straight line can be written $y = mx + c$, where $m$ is the gradient 斜率 and $c$ the y-intercept y 轴截距. The gradient is the rise divided by the run.

$$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$$
  • Distinct nonvertical lines are parallel 平行 when their gradients are equal. Two nonvertical lines are perpendicular 垂直 when their gradients multiply to $-1$. Vertical lines have undefined gradient; a vertical and a horizontal line are perpendicular.
  • The midpoint 中点 of a segment is the average of the endpoints, and the distance 距离 between two points comes from Pythagoras: $d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$.
  • A quadratic graphs as a parabola 抛物线. Its vertex 顶点 is the turning point, and the roots 根 are the x-values where it meets the $x$-axis, the solutions of $y=0$. A repeated root touches the axis without crossing; some quadratics have no real roots.
  • To solve two equations graphically 用图像求解, draw both and read the coordinates of the intersection. The answer is only as accurate as the drawing, which is why an algebraic check matters.

Worked example. a rising line through two given points

Known: $A=(1,2)$ and $B=(4,8)$. Use gradient because the line is nonvertical.

$$m=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\frac{8-2}{4-1}=2$$

The line equation is $y=mx+c$. Substitute A to find the intercept.

$$c=y_A-mx_A=2-2(1)=0$$

Thus $y=2x$. The diagram's horizontal change is 3 and vertical change is 6.

Continue with practice sheet 1.3. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

עברית

גרף הופך משוואה לתמונה, וגיאומטריה אנליטית מודדת תמונה זו.

ישר ישר שאינו אנכי ניתן לכתיבה בפורמט $y = mx + c$, כאשר $m$ הוא השיפוע ו$c$ ה-חיתוך עם ציר y. חיתוך עם ציר y הוא ⟦y⟧. השיפוע הוא העלייה חלקי המעבר (הזזה אופקית).

$$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$$
  • קווים נפרדים שאינם אנכיים הם מקבילים כאשר השיפועים שלהם שווים. שני קווים שאינם אנכיים הם מאונכים כאשר מכפלת השיפועים שלהם היא $-1$. קווים אנכיים לשיפוע לא מוגדר; קו אנכי וקו אופקי הם מאונכים.
  • נקודת האמצע של קטע היא הממוצע של הקצוות, וה-מרחק בין שתי נקודות נובע מפיתגורס: $d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$.
  • גרף של משוואה ריבועית הוא פרבולה. ה-קודקוד הוא נקודת הפנייה, וה- שורשים הם ערכי ה-x בהם הגרף חותך את ציר ה-$x$, פתרונות המשוואה $y=0$. שורש כפול נוגע בציר ללא חצייה; למספר משוואות ריבועיות אין שורשים ממשיים.
  • לפתור שתי משוואות גרפית, יש לשרטט אותן ולקרוא את הקואורדינטות של דוגמה מפורשת. ישר עולה העובר בשתי נקודות נתונות נקודות החיתוך.

דוגמה פותרת. קו עולה העובר דרך שתי נקודות נתונות

הקו עובר דרך A ב-(1,2) ועבור B ב-(4,8), עם מדריכי שינוי קואורדינטות מקווקעים.

נתון: $A=(1,2)$ ו-$B=(4,8)$. השתמש בשיפוע כי הקו אינו אנכי.

$$m=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\frac{8-2}{4-1}=2$$

משוואת הקו היא $y=mx+c$. הצב את A כדי למצוא את החיתוך עם ציר ה-y.

$$c=y_A-mx_A=2-2(1)=0$$

לכן $y=2x$. השינוי האופקי בתרשים הוא 3 והשינוי האנכי הוא 6.

המשיכו עם דף התרגילים 1.3. פתרו לפני פתיחת הפתרונות, ובדקו גם את השיטה וגם היחידות הסופיות.

1.4

Geometry: plane, solid and Euclidean geometry · ⁨גיאומטריה: מישורית, מרחבית וגיאומטריה אוקלידית⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English

Unit 4 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.4: Analyze simple problems involving planar shapes and solids and solve problems in Euclidean geometry.

עברית

יחידה 4 מתוך 6 ב-GAC004 מתמטיקה I: יסודות (רמה I). המודול מוסד במשך כ-40 שעות לימוד פנים-בפנים ו-20 שעות לימוד עצמאי, והוא מוערך במרכז ההוראה ומווסת על ידי ACT — אין מבחן חיצוני.

תוצאות המודול שהיחידה הזו שואפת להשיג:

מטרת הלמידה GAC004.4: לנתח בעיות פשוטות הכוללות צורות חלקיות וצורות תלת-ממדיות ולפתור בעיות בגיאומטריה אוקלידית.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English

Plane geometry is about flat shapes, solid geometry about three-dimensional ones, and Euclidean geometry is the reasoning that connects them.

Angles on a straight line add to $180°$, angles around a point to $360°$, and the interior angles of a plane Euclidean triangle to $180°$. In a simple polygon 多边形 of $n$ sides the interior angles add to $(n - 2) \times 180°$.

  • Congruent 全等 shapes are identical in size and shape; similar 相似 shapes have the same shape with all lengths in one ratio.
  • Pythagoras' theorem 勾股定理 holds in a right-angled triangle: $a^2 + b^2 = c^2$, where $c$ is the hypotenuse 斜边.
  • Area 面积 is measured in square units and volume 体积 in cubic units. A cylinder has volume $\pi r^2 h$; a sphere has volume $\tfrac{4}{3}\pi r^3$ and surface area $4\pi r^2$.
  • ⚠ Scaling is not linear. If every length of a solid is doubled, its area is multiplied by $2^2 = 4$ and its volume by $2^3 = 8$.

Worked example. a triangular prism has a constant cross-section

Known: perpendicular triangle sides are 3 and 4 cm; prism length is 10 cm. Find the cross-sectional area, then multiply by the prism length.

$$A=\frac12 bh=\frac12(3)(4)=6\ \text{cm}^2$$
$$V=AL=6(10)=60\ \text{cm}^3$$

The sloping triangle side is not its perpendicular height. Volume is not the area of the triangular end.

Continue with practice sheet 1.4. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

עברית

גיאומטריה מישורית עוסקת בצורות שטוחות, גיאומטריה מרחבית בצורות תלת-ממדיות, ו גיאומטריה אוקלידית היא ההסקה המחברת ביניהן.

זוויות על קו ישר סכומן $180°$, זוויות סביב נקודה סכומן $360°$, והזוויות הפנימיות של משולש אוקלידי מישורי ל-$180°$. במרובע פשוט בעל $n$ צלעות סך הזוויות הפנימיות מתכנס לעבור ל$(n - 2) \times 180°$.

  • צורות חופפות זהות בגודל ובצורה; צורות דומות בעלות אותה צורה אך כל האורכים ביחס אחד.
  • משפט פיתגורס תקף במשולש ישר-זווית: $a^2 + b^2 = c^2$, כאשר $c$ הוא ה-יפוטנوس.
  • שטח נמדד ביחידות רבועות ו-נפח ביחידות קוב. לגליל יש נפח $\pi r^2 h$; לכדור יש נפח $\tfrac{4}{3}\pi r^3$ ושטח פנים $4\pi r^2$.
  • ⚠ הקנה-מידה איננו ליניארי. אם כל אורך של גוף מוצק מכופל פי שניים, השטח שלו מכופל פי $2^2 = 4$ והנפח שלו ב-$2^3 = 8$.

דוגמה מודגמת. לפריזמה משולשת יש חתך רוחב קבוע

לפריזמה משולשת יש חתך רוחב משולש ישר זווית עם צלעות מאונכות 3 ו-4 ס"מ ואורך 10 ס"מ; הפרספקטיבה אינה בקנה מידות.

נתונים: צלעות המשולש המאונכות הן 3 ו-4 ס"מ; אורך הפריזמה הוא 10 ס"מ. מצאו את שטח החתך הרוחב, ולאחר מכן כפלו באורך הפריזמה.

$$A=\frac12 bh=\frac12(3)(4)=6\ \text{cm}^2$$
$$V=AL=6(10)=60\ \text{cm}^3$$

הצלע המשופעת של המשולש אינה הגובה המאונך שלה. הנפח אינו שטח הצד המשולש.

המשיכו עם דף התרגילים 1.4. פתרו לפני פתיחת הפתרונות, ובדקו גם את השיטה וגם היחידות הסופיות.

Vocabulary · ⁨מילון מונחים⁩ Train · ⁨אימון⁩
English עברית
Area/ˈeərɪə/ שטח
volume/ˈvɒljuːm/ נפח
sine rule/saɪn ruːl/ חוק הסינוסים
cosine rule/ˈkəʊsaɪn ruːl/ חוק הקוסינוסים
degrees/dɪˈɡriːz/ מעלות
radians/ˈreɪdɪənz/ רדיאנים
unit circle/ˈjuːnɪt ˈsɜːkl/ מעגל היחידה
periodic/ˌpɪərɪˈɒdɪk/ תורני
bearing/ˈbeərɪŋ/ מקודד כיוון
Angles of elevation and depression/ˈæŋɡlz ɒv ˌelɪˈveɪʃn ænd dɪˈpreʃn/ זוויות הרמה וירידה
exponential function/ˌekspəˈnenʃl ˈfʌŋkʃn/ פונקציה מעריכית
1.5

Trigonometry · ⁨טריגונומטריה⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English

Unit 5 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.5: Calculate solutions to various problems using trigonometric methods.

עברית

יחידה 5 מתוך 6 ב-GAC004 מתמטיקה I: יסודות (רמה I). המודול מוסד במשך כ-40 שעות לימוד פנים-בפנים ו-20 שעות לימוד עצמאי, והוא מוערך במרכז ההוראה ומווסת על ידי ACT — אין מבחן חיצוני.

תוצאות המודול שהיחידה הזו שואפת להשיג:

מטרת הלמידה GAC004.5: לחשב פתרונות עבור מגוון בעיות באמצעות שיטות טריגונומטריות.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English

Trigonometry connects the angles of a triangle to its sides.

In a right-angled triangle, with $\theta$ one of the acute angles, the three ratios are $\sin \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{hypotenuse}}$, $\cos \theta = \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypotenuse}}$ and $\tan \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{adjacent}}$.

For a nondegenerate plane Euclidean triangle, the sine rule 正弦定理 and the cosine rule 余弦定理 apply:

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}, \qquad a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A$$
  • An angle can be measured in degrees 度 or in radians 弧度, where $\pi$ radians is $180°$. Check which mode your calculator is in before every question.
  • The unit circle 单位圆 extends the ratios beyond $90°$ and explains why $\sin$ and $\cos$ repeat every $360°$: they are periodic 周期的.
  • A bearing 方位角 is measured clockwise from north and always written with three figures, such as $075°$.
  • Angles of elevation and depression 仰角与俯角 are measured from the horizontal, upwards and downwards respectively. Add the observer or instrument height if the answer needs height above the ground. With side-side-angle data, the sine rule may allow two triangles: check both supplementary angles against the remaining angle sum.

Worked example. height from a horizontal distance and angle

Known: horizontal distance $d=12$ m and elevation $\theta=30^\circ$. Height h is opposite and d is adjacent, so use tangent in degree mode.

$$\tan\theta=\frac{h}{d}$$
$$h=d\tan\theta=12\tan30^\circ\approx6.93\ \text{m}$$

This is the height above the observer's horizontal sight level, not automatically the height above the ground.

Continue with practice sheet 1.5. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

עברית

טריגונומטריה מקשרת בין זוויות של משולש לבין צלעותיו.

במשולש ישר זווית, עם $\theta$ אחד מהזוויות החדות, שלושת היחסים הם $\sin \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{hypotenuse}}$, $\cos \theta = \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypotenuse}}$ ו $\tan \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{adjacent}}$.

למשולש אוקלידי מישורי שאינו דגורף חלים חוק הסינוס וחוק הקוסינוס:

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}, \qquad a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A$$
  • זווית נמדדת ב-מעלות או ב-רדיונים, כאשר $\pi$ רדיונים שווה ל $180°$. ודאו איזה מצב מחשבון שלכם פעיל לפני כל שאלה.
  • מעגל היחידה ממרח את היחסים מעבר ל$90°$ ומסביר מדוע $\sin$ ו$\cos$ חוזרים על עצמם כל $360°$: הם מחזוריים.
  • מאזן (כיוון) נמדד בכיוון השעון מתוך הצפון ותמיד נכתב בשלושה ספרות, למשל $075°$.
  • זוויות גובה ונמיכה נמדדות מהאופק, כלפי מעלה וכיוון מטה בהתאמה. הוסיפו את גובה המצפה או המכשיר אם התשובה דורשת גובה מעל פני האדמה. עם נתוני צלע-צלע-זווית, חוק הסינוס עשוי לאפשר שני משולשים; בדקו שתי הזוויות המשלימות מול סכום הזוויות הנותר.

דוגמא פתורה. גובה מתוך מרחק אופקי וזווית

משולש ישר זווית עם בסיס אופקי באורך 12 מטר וזווית גובה של 30 מעלות; הגובה המבוקש הוא נגד הזווית.

נתונים: מרחק אופקי $d=12$ מטר וגובה $\theta=30^\circ$. הגובה h הוא נגד הזווית וה-met d הוא הסמוך, ולכן השתמשו בטנגנס במצב מעלות.

$$\tan\theta=\frac{h}{d}$$
$$h=d\tan\theta=12\tan30^\circ\approx6.93\ \text{m}$$

זוהי הגובה מעל רמת הראייה האופקית של המצפה, ולא בהכרח הגובה מעל פני האדמה.

משיכו עם דף התרגילים 1.5. פתרו לפני פתיחת הפתרונות, ובדקו גם את השיטה וגם את היחידות הסופיות.

Vocabulary · ⁨מילון מונחים⁩ Train · ⁨אימון⁩
English עברית
in-class test/ɪn klæs test/ מבחן בכיתה
projects/ˈprɒdʒekts/ פרויקטים
examination/eɡˌzæmɪˈneɪʃn/ מבחן
coursework/ˈkɔːsjuːɜːk/ עבודות מסגרת
terminology logbook/ˌtɜːmɪˈnɒlədʒi ˈlɒɡbʊk/ יומן מונחים
command word/kəˈmænd wɜːd/ מילה מנחה
integer/ˈɪntɪdʒə/ מספר שלם
rational number/ˈræʃənl ˈnʌmbə/ מספר רציונלי
irrational number/ɪˈræʃənl ˈnʌmbə/ מספר אי-רציונלי
prime number/praɪm ˈnʌmbə/ מספר ראשוני
order of operations/ˈɔːdə ɒv ˌɒpəˈreɪʃnz/ סדר פעולות
factor/ˈfæktə/ גורם
multiple/ˈmʌltɪpl/ מכפלה
highest common factor (HCF)/ˈhaɪɪst ˈkɒmən ˈfæktə/ גורם משותף גדול (GMD)
lowest common multiple (LCM)/ˈləʊɪst ˈkɒmən ˈmʌltɪpl/ מכפלה משותפת קטנה (MMQ)
percentage/pəˈsentɪdʒ/ אחוזים
Significant figures/sɪɡˈnɪfɪkənt ˈfɪɡəz/ ספרות משמעותיות
Standard form/ˈstændəd fɔːm/ צורה סטנדרטית
expression/ekˈspreʃn/ ביטוי
terms/tɜːmz/ איברים
coefficient/ˌkəʊɪˈfɪʃənt/ מקדם
constant/ˈkɒnstənt/ קבוע
equation/ɪˈkweɪʒn/ משוואה
identity/aɪˈdentɪti/ זהות
inequality/ɪniːˈkwɒlɪti/ אי-שוויון
expand/ekˈspænd/ פתיחה
factorise/ˈfæktəraɪz/ פירוק לגורמים
linear equation/ˈlɪnɪə ɪˈkweɪʒn/ משוואה ליניארית
quadratic equation/kwɒˈdrætɪk ɪˈkweɪʒn/ משוואה ריבועית
Simultaneous equations/ˌsɪməlˈteɪnɪəs ɪˈkweɪʒnz/ מערכת משוואים
reverses/rɪˈvɜːsɪz/ הופך
gradient/ˈɡreɪdɪənt/ שיפוע
y-intercept/waɪ ˌɪntəˈsept/ נקודת חיתוך עם ציר ה-y
parallel/ˈpærəlel/ מקביל
perpendicular/ˌpɜːpənˈdɪkjʊlə/ ניצב
midpoint/ˈmɪdpɔɪnt/ נקודת אמצע
distance/ˈdɪstəns/ מרחק
parabola/pəˈræbələ/ פרבולה
vertex/ˈvɜːteks/ קודקוד
roots/ruːts/ שורשים
graphically/ˈɡræfɪkli/ גרפית
polygon/ˈpɒlɪɡən/ מצולע
Congruent/ˈkɒŋɡruːənt/ חופף
similar/ˈsɪmɪlə/ דומים
Pythagoras' theorem/paɪˈθæɡərəs ˈθɪərəm/ משפט פיתגורס
hypotenuse/haɪˈpɒtənjuːs/ יתר
1.6

Exponential and logarithmic functions · ⁨פונקציות אקספוננציאליות ולוגריתמיות⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English

Unit 6 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.6: Solve and graph exponential and logarithmic functions and equations.

עברית

יחידה 6 מתוך 6 ב-GAC004 מתמטיקה I: יסודות (רמה I). המודול מוסד במשך כ-40 שעות לימוד פנים-בפנים ו-20 שעות לימוד עצמאי, והוא מוערך במרכז ההוראה ומווסת על ידי ACT — אין מבחן חיצוני.

תוצאות המודול שהיחידה הזו שואפת להשיג:

מטרות למידה GAC004.6: פתרון וציור פונקציות ולוגריתמיות מעריכיות ומשוואות.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English

These two functions describe growth and decay, and they undo each other.

An exponential function 指数函数 has the form $y=a^x$ with $a>0$ and $a\ne1$: the variable is in the exponent 指数. Each unit step multiplies its value by a. It grows when $a>1$ and decays when $0. Its y-intercept is 1 and its values stay positive; the x-axis is a horizontal asymptote.

A logarithm 对数 answers the reverse question. $\log_a y = x$ means exactly $a^x = y$, so $\log_{10}1000=3$. For real logarithms the argument must be positive, and the base must be positive and different from 1. The graph $y=\log_a x$ passes through $(1,0)$ and has vertical asymptote $x=0$.

$$\log(mn) = \log m + \log n, \qquad \log\!\left(\frac{m}{n}\right) = \log m - \log n, \qquad \log(m^k) = k \log m$$
  • For positive arguments and the same valid base, the laws turn multiplication into addition, which is what makes a logarithm useful for solving an equation with the unknown in the exponent.
  • Natural logarithms 自然对数 use the base $e \approx 2.718$ and are written $\ln$.
  • Compound interest 复利 is exponential: $A = P(1 + r)^n$ after $n$ periods.
  • Exponential decay 指数衰减 has a base between 0 and 1, and can describe a retained proportion each period under stated assumptions. It does not guarantee that a real process follows that model indefinitely.

Worked example. repeated reductions multiply rather than subtract a fixed amount

Known: an invented quantity starts at 100 units and decreases by 20% per whole period. The retained proportion is 0.8, so use a multiplicative model.

$$Q(n)=Q_0(1-r)^n$$
$$Q(2)=100(1-0.20)^2=64$$

The first decrease is 20 units and the second is 16. A fixed subtraction of 20 each period would be a different model.

Continue with practice sheet 1.6. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

עברית

שתי פונקציות אלו מתארות גדילה ודעיכה, והן מבטלות זו את זו.

לפונקציה אקספוננציאלית יש את הצורה $y=a^x$ כאשר $a>0$ ו$a\ne1$: המשתנה נמצא במעריך. כל צעד יחיד כופל את הערך ב-a. היא גדלה כאשר $a>1$ ודועכת כאשר $0. נקודת החיתוך עם ציר ה-y היא 1 וערכיה נשארים חיוביים; ציר ה-x הוא אסימפטוטה אופקית.

ללוגריתם יש תשובה לשאלה ההפוכה. $\log_a y = x$ פירושו בדיוק $a^x = y$, לכן $\log_{10}1000=3$. עבור לוגריתמים ממשיים, הטיעון חייב להיות חיובי, והבסיס חייב להיות חיובי ושונה מ-1. הגרף $y=\log_a x$ עובר דרך $(1,0)$ ואימו אסימפטוטה אנכית $x=0$.

$$\log(mn) = \log m + \log n, \qquad \log\!\left(\frac{m}{n}\right) = \log m - \log n, \qquad \log(m^k) = k \log m$$
  • עבור ארגומנטים חיוביים ובסיס תקף זהה, החוקים ממירים כפל לסכום, דבר שמעניק ללוגריתם את ערכו עבור פתרון משוואה שבה המשתנה נמצא בחזקה.
  • לוגריתמים טבעיים משתמשים בבסיס $e \approx 2.718$ וכתובים $\ln$.
  • ריבית מורכבת היא מעריכית: $A = P(1 + r)^n$ לאחר $n$ תקופות.
  • דעיכה מעריכית בעלת בסיס בין 0 ל-1, ומספקת תיאור ליחס הנשמר בכל תקופה תחת הנחות נתונות. היא אינה מבטיחה שתהליך אמיתי יעקוב אחר דגם זה לנצח.

דוגמה מפורטת. הפחתות חוזרות מכפילות במקום לחסום סכום קבוע.

מודל שמתחיל ב-100 וכופל ב-0.8 בכל תקופה, מה שנותן 80 ואז 64.

נתון: גודל מומצא מתחיל ב-100 יחידות ויורד ב-20% בכל תקופה שלמה. היחס הנשמר הוא 0.8, לכן יש להשתמש במודל כפולי.

$$Q(n)=Q_0(1-r)^n$$
$$Q(2)=100(1-0.20)^2=64$$

ההפחתה הראשונה היא 20 יחידות והשנייה היא 16. חיסום קבוע של 20 בכל תקופה היה מהווה דגם שונה.

המשיכו עם דף התרגילים 1.6. פתרו לפני פתיחת הפתרונות, ובדקו גם את השיטה וגם את היחידות הסופיות.

Vocabulary · ⁨מילון מונחים⁩ Train · ⁨אימון⁩
English עברית
exponent/ekˈspəʊnənt/ מעריך (exponent)
logarithm/ˈlɒɡərɪθəm/ לוגריתם
Natural logarithms/ˈnætʃərəl ˈlɒɡərɪθəmz/ לוגריתמים טבעיים
Compound interest/ˈkɒmpaʊnd ˈɪntrest/ ריבית מורכבת
Exponential decay/ˌekspəˈnenʃl dɪˈkeɪ/ דעיכת מעריכית

Interactive lessons on this topic · ⁨שיעורים אינטראקטיביים בנושא זה⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨לעבור על הדברים צעד אחר צעד, עם תרגילים לבדיקה מיידית.⁩

More topics in GAC Mathematics · ⁨גאק מתמטיקה⁩ · ⁨נושאים נוספים בGAC Mathematics · ⁨גאק מתמטיקה⁩⁩

Log in or create account · ⁨היכנס או צור חשבון⁩

IGCSE, A-Level & AP