פתרונות מלאים ומוסברים לכל 20 השאלות, מבחן המרכז הארצי, מועד קיץ 2026.
מפתח תשובות נכונות
שאלות ובעיות (שאלות 8-1)
שאלה 1אלגברה - שברים, חזקות וכלל הסימנים
השאלה: נתון: ו- הם מספרים שליליים. איזה מן הביטויים הבאים הוא מספר שלילי?
פיתרון:
דרך א': כלל הסימניםשבר הוא מספר שלילי רק כאשר המונה והמכנה שלו הם בעלי סימנים מנוגדים. מכיוון שבכל ארבע התשובות המכנה בנוי מ- או מ-, עלינו לקבוע ראשית מהו סימנו של כל ביטוי בנפרד.
שימו לבהעלאה בחזקה זוגית של מספר שלילי נותנת תמיד מספר חיובי, שכן המכפלה של שני גורמים שליליים חיובית. לעומת זאת, העלאה בחזקה אי-זוגית של מספר שלילי נותנת מספר שלילי. מכאן ש- הוא חיובי, הוא חיובי, ואילו הוא שלילי.
בדיקת התשובות
תשובה (1): . המונה שלילי והמכנה שלילי, ולכן הביטוי חיובי. נפסלת.
תשובה (2): . המונה חיובי והמכנה שלילי, ולכן הביטוי שלילי. זו התשובה הנכונה.
תשובה (3): . המונה שלילי והמכנה שלילי, ולכן הביטוי חיובי. נפסלת.
תשובה (4): . המונה חיובי והמכנה חיובי, ולכן הביטוי חיובי. נפסלת.
דרך ב': הצבת דוגמה מספריתאפשר גם להציב מספר שלילי נוח. נציב ו-, ונקבל:
השאלה: במגדל בן קומות יש חלונות. כמה חלונות יש בכל קומה בממוצע?
פיתרון:
הגדרת הממוצעהממוצע הוא סך כל הכמות מחולק במספר הפריטים שביניהם היא מתחלקת. כאן הכמות הנחלקת היא מספר החלונות , והפריטים שביניהם היא מתחלקת הם הקומות:
בדיקה בהצבת מספריםנציב מספרים נוחים כדי לוודא: נניח שבמגדל קומות ובו חלונות. במקרה כזה יש בכל קומה חלונות בממוצע, ואכן . נציב את אותם מספרים בשלוש התשובות האחרות ונראה שאף אחת מהן אינה נותנת :
השאלה: בסרטוט שלפניכם טרפז שווה-שוקיים . לפי נתונים אלו והנתונים שבסרטוט, מה שטח הטרפז ?
פיתרון:
בניית עזר - שני גבהים אל הבסיס הגדולנוריד מן הקדקודים ו- גבהים אל הבסיס הגדול, ונסמן את רגליהם ו-. הבנייה הזו מפרקת את הטרפז לשלושה חלקים: שני משולשים ישרי-זווית זהים בקצוות ומלבן באמצע - ובעזרתה אפשר לקרוא ישירות גם את אורך הבסיס וגם את הגובה.
מציאת אורך הבסיס הגדולהמלבן שבאמצע מבטיח ש-, כלומר . מכיוון שהטרפז שווה-שוקיים, שני המשולשים שבקצוות חופפים, ולכן גם . בסרטוט המקורי נתון ש-, ומכאן ששלושת החלקים שווים באורכם:
מציאת גובה הטרפזנתבונן במשולש שנוצר מן הבנייה: הוא ישר-זווית, אורך יתרו הוא השוק ואורך אחד מניצביו הוא ההיטל . הניצב השני הוא הגובה המבוקש. לפי משפט פיתגורס:
נחסר משני האגפים, ונקבל , ומכאן ש-.
דרך מהירה יותר לגובהאורך הניצב הוא בדיוק מחצית מאורך היתר , ומכאן שהמשולש הוא משולש ישר-זווית שזוויותיו , ו-. במשולש כזה אורך הניצב הגדול הוא פי מאורך הניצב הקטן, ולכן הגובה הוא .
חישוב שטח הטרפזשטח טרפז הוא מכפלת סכום שני הבסיסים בגובה, חלקי :
השאלה: נתונים שבעה מספרים חיוביים עוקבים. איזו מהטענות הבאות נכונה בהכרח?
פיתרון:
העיקרון המנחהבשאלת "בהכרח" יש לבדוק כל תשובה בנפרד ולחפש עבורה דוגמה נגדית. תשובה שנמצאה לה דוגמה נגדית אחת נפסלת, והתשובה שנותרת היא הנכונה.
בדיקת תשובה (1)הטענה: בדיוק שלושה מן המספרים מתחלקים ב-. נבחר את שבעת המספרים . מהם מתחלקים ב- ארבעה מספרים: . מצאנו דוגמה שבה מספר המתחלקים ב- אינו שלושה, ולכן הטענה אינה נכונה בהכרח. נפסלת.
בדיקת תשובה (2)הטענה: בדיוק שניים מן המספרים מתחלקים ב-. נבחר את שבעת המספרים . מהם מתחלקים ב- שלושה מספרים: . מצאנו דוגמה נגדית, ולכן הטענה אינה נכונה בהכרח. נפסלת.
בדיקת תשובה (3)הטענה: בדיוק שניים מן המספרים מתחלקים ב-. נבחר את שבעת המספרים . מהם מתחלק ב- מספר אחד בלבד: . מצאנו דוגמה נגדית, ולכן הטענה אינה נכונה בהכרח. נפסלת.
בדיקת תשובה (4)הטענה: בדיוק אחד מן המספרים מתחלק ב-. המספרים המתחלקים ב- מופיעים על ציר המספרים במרווחים קבועים של זה מזה. מכיוון שברשותנו רצף של מספרים עוקבים בדיוק, ברור שייכלל בו מספר אחד כזה, וברור גם שלא ייכללו בו שניים - שכן המרחק בין שני מספרים עוקבים המתחלקים ב- הוא , והרצף כולו משתרע על פני מספרים בלבד. הטענה נכונה אפוא תמיד.
דגש לסיכוםבכל מקומות עוקבים על ציר המספרים יש בדיוק מספר אחד המתחלק ב-. הכלל הזה נכון לכל מספר: בכל מקומות עוקבים יש בדיוק אחד המתחלק ב-. לכן רצף באורך מבטיח בדיוק מספר אחד המתחלק ב-, ואילו לגבי מחלקים קטנים יותר הרצף ארוך מדי והמספר משתנה מדוגמה לדוגמה.
השאלה: בסרטוט שלפניכם מעגל שמרכזו וארבעה מיתרים במעגל. נתון: ו- אינם מקבילים. איזה מן הביטויים הבאים מציין את סכום הזוויות הגדול ביותר?
פיתרון:
הכלל שעליו נשענת השאלהזוויות היקפיות הנשענות על אותה קשת שוות זו לזו. לכן במקום לחשב את הזוויות עצמן, די לזהות על איזו קשת נשענת כל אחת מהן.
זיהוי הקשתותהזווית היא הזווית שקדקודה והיא כלואה בין המיתרים ו-, ולכן היא נשענת על הקשת . הזווית , שקדקודה וכלואה בין המיתרים ו-, נשענת אף היא על הקשת . מכאן ששתי הזוויות שוות זו לזו.
זיהוי הקשת השנייהבאותו אופן, הזווית שקדקודה והזווית שקדקודה נשענות שתיהן על הקשת , ולכן גם הן שוות זו לזו. סיכום ביניים:
בדיקת התשובותנציב את השוויונות שמצאנו בכל אחת מן התשובות:
תשובה (1): .
תשובה (3): , ומכיוון ש- זהו בדיוק אותו סכום עצמו.
תשובה (2): , כלומר פעמיים .
מצאנו שתשובות (1) ו-(3) מציינות בדיוק את אותו סכום, ולכן אין אף אחת מהן יכולה להיות "הגדולה ביותר" באופן חד-משמעי.
מה מלמד הנתון שהמיתרים אינם מקביליםאילו היו ו- מקבילים, היו הקשתות ו- שוות זו לזו וכל שלושת הסכומים היו זהים. הנתון שהמיתרים אינם מקבילים מלמד אפוא שהקשתות אינן שוות - אך אין הוא מלמד איזו מהן גדולה יותר. אם הקשת גדולה מן הקשת , הסכום שבתשובה (2) הוא הגדול ביותר; ואם ההפך הוא הנכון, הסכומים שבתשובות (1) ו-(3) גדולים ממנו - ואז הם שווים זה לזה ואין ביניהם הכרעה. בשני המקרים אי אפשר להצביע על ביטוי יחיד שהוא הגדול ביותר.
השאלה: בשק יש כדורים: אדומים והשאר ירוקים. גיא הוציא מן השק באקראי, בזה אחר זה וללא החזרה, כדורים. מה ההסתברות ששני הכדורים בעלי אותו צבע?
פיתרון:
הדרך הקצרה - "מה אנחנו רוצים?"בשאלות הסתברות כדאי לשאול בכל שלב מה בדיוק אנחנו רוצים שיקרה. הכדור הראשון: לא אכפת לנו איזה צבע ייצא - כל תוצאה "טובה" לנו, שהרי הצבע שלו הוא שיקבע מה נרצה בהמשך. לכן ההסתברות בשלב זה היא . הכדור השני: כאן אנחנו כבר רוצים שיצא כדור מאותו צבע של הראשון. מן הצבע הזה נותרו בשק כדורים, ובשק כולו נותרו כדורים, ולכן ההסתברות היא . ההסתברות לשני השלבים יחד היא מכפלתם:
דרך ב' - פירוק המאורע לשני מקריםהמאורע "שני הכדורים בעלי אותו צבע" מתקיים בשני מקרים בלבד: שני הכדורים אדומים, או שני הכדורים ירוקים. מכיוון שבשק כדורים ומהם אדומים, הרי שהירוקים הם .
הסתברות ששני הכדורים אדומיםההסתברות שהכדור הראשון יהיה אדום היא . לאחר שהוצא כדור אדום נותרו בשק כדורים ומהם אדומים, ולכן ההסתברות שגם השני יהיה אדום היא . ההסתברות לשני המאורעות יחד היא מכפלתם:
הסתברות ששני הכדורים ירוקיםמספר הכדורים הירוקים זהה למספר האדומים, ולכן החישוב זהה לחלוטין:
חיבור שני המקריםמכיוון שמדובר במאורעות זרים - שני הכדורים אינם יכולים להיות אדומים וירוקים בעת ובעונה אחת - ההסתברות שאחד מהם יתרחש היא סכום ההסתברויות:
השאלה: רונית וגיא מלקטים יחד פטריות למרק, שלהכנתו דרושות פטריות. הם מלקטים בקצב קבוע: רונית מלקטת פטריות בשעה, וגיא מלקט פטריות בשעה. בכמה זמן הם ילקטו את הפטריות למרק?
פיתרון:
חישוב ההספק המשותףמכיוון ששניהם מלקטים בעת ובעונה אחת, ההספק המשותף שלהם הוא סכום ההספקים:
פטריות בשעה
כלומר בשעה אחת של עבודה משותפת הם מלקטים פטריות.
חישוב הזמן הדרושזמן העבודה הוא כמות העבודה חלקי ההספק. דרושות פטריות בלבד, ולכן:
שעה
המרה לדקותבשעה אחת יש דקות, ולכן:
דקות
סך הכול הם ילקטו את הפטריות למרק בתוך דקות.
דרך חלופית - ריבוע יחסיםאפשר לארגן את שני השלבים האחרונים בטבלת יחס אחת. ידוע שבשעה - כלומר ב- דקות - הם מלקטים פטריות, ומבוקש הזמן הדרוש ל- פטריות:
פטריות — דקות
פטריות —
נכפול בהצלבה ונקבל , ולכן:
הצמצום נעשה עוד לפני הכפל ומייתר את החישוב הגדול.
מלכודת נפוצהקל לטעות ולחשוב שרונית לבדה מלקטת פטריות בשעה ולכן התשובה היא שעה שלמה. אך גיא מלקט במקביל, וההספק המשותף גדול מן ההספק של כל אחד מהם לחוד.
השאלה: כמה סוסים טופלו בצמד תרופות כלשהו והבריאו תוך ימים לכל היותר?
פיתרון:
זיהוי השורות והעמודות הרלוונטיותהמונח "צמד תרופות" מתייחס לשלוש השורות האחרונות בטבלה בלבד: , ו-. המונח "תוך ימים לכל היותר" מתייחס לשתי עמודות ההבראה הראשונות - ימים ו- ימים - ואינו כולל את העמודה ימים.
חישוב לכל צמד בנפרד
צמד :
צמד :
צמד :
סיכוםנחבר את שלוש התוצאות:
סך הכול סוסים טופלו בצמד תרופות כלשהו והבריאו בתוך ימים לכל היותר.
השאלה: בהתחשב בעלות הטיפול ובמספר הסוסים שטופלו, באיזה מסוגי הטיפול הבאים ההוצאה הכספית הכוללת הייתה הגבוהה ביותר?
פיתרון:
הגדרת ההוצאה הכוללתעמודת "עלות הטיפול" מציינת את העלות לסוס אחד, ולכן ההוצאה הכוללת על סוג טיפול היא מכפלת העלות לסוס במספר הסוסים שטופלו באותו סוג טיפול, כפי שהוא מופיע בעמודה האחרונה.
חישוב ארבע התשובות
תשובה (1): תרופה . דולרים
תשובה (2): תרופה . דולרים
תשובה (3): צמד . דולרים
תשובה (4): צמד . דולרים
שימו לבצמד התרופות הוא היקר ביותר בטבלה בשני המובנים גם יחד: גם בעלות הטיפול לסוס בודד, דולר, וגם בהוצאה הכוללת עליו, דולרים. אולם הוא כלל אינו מופיע בין ארבע התשובות, ונשאלנו מהי ההוצאה הגבוהה ביותר מבין התשובות המוצעות ולא מבין כל סוגי הטיפול שבטבלה — ולכן יש להשוות רק בין ארבע האפשרויות שלפנינו.
המסקנהמבין ארבע התשובות המוצעות, ההוצאה הגבוהה ביותר היא דולרים, והיא על צמד התרופות .
השאלה: נתון: מקרב הסוסים השחורים שחלו, קיבלו טיפול מאותו הסוג. כמה סוסים שחורים, לכל הפחות, הבריאו בתקופה המתוארת בטבלה?
פיתרון:
כמה סוסים שחורים קיבלו את אותו טיפולמן הטבלה שלצד תרשים העוגה עולה שחלו סוסים שחורים. מהם קיבלו טיפול מאותו הסוג:
סוסים
התובנה המרכזיתנבדוק באיזה סוג טיפול בכלל אפשר לטפל ב- סוסים. בעמודה האחרונה בטבלה רשום מספר הסוסים שטופלו בכל סוג טיפול: , , , , , ו-. רק בתרופה טופלו סוסים, ולכן הסוסים השחורים האלה הם בהכרח כל מי שטופלו בתרופה .
כמה מהם הבריאובשורת תרופה רשום שלא הבריאו סוסים מתוך , ומכאן שהבריאו:
סוסים
כל הסוסים האלה שחורים, ולכן סוסים שחורים לפחות הבריאו.
מדוע אי אפשר להבטיח יותר מ-נותרו עוד סוסים שחורים שחלו (), והם התפזרו בין שאר סוגי הטיפול. בשאר סוגי הטיפול לא הבריאו סוסים - יותר מ- - ולכן ייתכן בהחלט שכל הסוסים השחורים הנותרים נמנים עם מי שלא הבריאו. לכן המספר הקטן ביותר האפשרי של סוסים שחורים שהבריאו הוא .
השאלה: בנוגע לאחת התרופות נטענת הטענה הבאה: בתקופה המתוארת בטבלה אחוז הסוסים שהבריאו מקרב אלו שטופלו בתרופה זו היה זהה לאחוז הסוסים שהבריאו מקרב אלו שטופלו באותה תרופה בשילוב עם תרופה . בנוגע לאיזו מהתרופות טענה זו נכונה?
פיתרון:
חישוב אחוז המבריאיםמספר הסוסים שהבריאו בכל שורה הוא ההפרש בין סך כל הסוסים שטופלו ובין מספר הסוסים שלא הבריאו. אחוז המבריאים הוא מספר זה חלקי סך כל המטופלים.
בדיקת תרופה
תרופה לבדה:
צמד :
שני האחוזים זהים, ולכן הטענה נכונה בנוגע לתרופה .
כאן אפשר לעצורמשמצאנו תרופה אחת שהטענה נכונה לגביה, נשללה מיד תשובה (1) - הקובעת שהטענה אינה נכונה לגבי שום תרופה - ותשובה (2) היא היחידה שנותרה. אין צורך לבדוק את תרופות ו-: הן אינן יכולות לשנות את התוצאה, שכן לשאלה תשובה אחת בלבד.
השאלה: בספרייה עירונית נמצאו ברגע כלשהו יותר מילד אחד ופחות מעשרים (1<מספר הילדים<20). הספרנית רצתה לחלק בין הילדים ספרים כך שכל ילד יקבל אותו מספר של ספרים. היא בדקה ומצאה שהיא יכולה לעשות זאת בלי שתישאר שום שארית של ספרים. כמה אפשרויות שונות ייתכנו למספר הילדים שנמצאו בספרייה?
פיתרון:
תרגום התנאי לשפה מתמטיתהדרישה שכל ילד יקבל אותו מספר של ספרים ושלא תישאר שארית פירושה ש- מתחלק במספר הילדים ללא שארית. כלומר מספר הילדים הוא מחלק של .
מציאת כל המחלקיםנמצא את כל מחלקיו של באמצעות פירוקו לזוגות:
מכאן שמחלקי הם: .
החלת תנאי הטווחנתון שמספר הילדים גדול מ- וקטן מ-. לכן יש לפסול את המחלק , שאינו גדול מ-. המחלק כן עומד בתנאי, שכן . נותרו:
סך הכול אפשרויות שונות למספר הילדים שנמצאו בספרייה.
השאלה: נתון משולש ישר-זווית החסום במעגל. אורכי הניצבים במשולש הם ס"מ ו- ס"מ. מה שטחו של המעגל (בסמ"ר)?
פיתרון:
התובנה המרכזיתזווית היקפית הנשענת על קוטר היא זווית ישרה, וגם ההפך נכון: מכיוון שהזווית שמול היתר במשולש החסום היא זווית ישרה, הרי שהיתר הוא קוטר המעגל. זהו המפתח לשאלה כולה - הוא מקשר בין נתוני המשולש ובין רדיוס המעגל.
בשרטוט: היתר עובר דרך מרכז המעגל , ולכן הוא הקוטר, והרדיוס הוא מחציתו.
מציאת אורך היתרנסמן את אורך היתר ב-. לפי משפט פיתגורס במשולש ישר-זווית שאורכי ניצביו ו-:
מציאת הרדיוסהרדיוס הוא מחצית הקוטר, ומכיוון שהיתר הוא הקוטר:
חישוב שטח המעגלשטח מעגל שרדיוסו הוא . נציב את הרדיוס שמצאנו:
השאלה: בסרטוט שלפניכם מקבילית. לפי נתון זה והנתונים שבסרטוט, מה שטח המקבילית (בסמ"ר)?
פיתרון:
מה דרוש לחישובשטח מקבילית הוא מכפלת אורך הבסיס בגובה לאותו בסיס. אורך הבסיס נתון ושווה ל- ס"מ, ולכן כל שנותר הוא למצוא את הגובה. שימו לב שהצלע שאורכה ס"מ אינה הגובה, שכן היא נטויה ביחס לבסיס ואינה מאונכת לו.
בניית עזר - הורדת גובה אל הבסיסנוריד גובה מקדקוד אל הבסיס , ונסמן את רגלו .
הגובה , הצלע שאורכה ס"מ והקטע יוצרים יחד משולש ישר-זווית. הזווית בקדקוד שווה לזווית הנתונה בקדקוד , שכן במקבילית זוויות נגדיות שוות, ולכן היא . סכום הזוויות במשולש הוא , ולכן הזווית השלישית היא:
משולש ישר-זווית ושווה-שוקייםמכיוון ששתי הזוויות החדות במשולש שוות זו לזו ושתיהן בנות , המשולש הוא שווה-שוקיים ושני ניצביו שווים באורכם. במשולש כזה מתקיים יחס קבוע בין הניצב ליתר: אורך היתר גדול פי מאורך כל אחד מן הניצבים.
חישוב הגובהאורך היתר הוא ס"מ, ולכן אורך כל ניצב, ובכללו הגובה, הוא:
ס"מ
חישוב השטחנציב בנוסחת שטח המקבילית. נשים לב ש-, ונקבל:
השאלה: צב הלך לאורך שביל שאורכו קילומטר. ביום הראשון הוא יצא לדרכו מתחילת השביל והלך קילומטר, ביום השני הלך קילומטר, ביום השלישי - קילומטר, וכך הלאה עד היום העשירי, שבו הלך קילומטר. מה היה מרחקו של הצב מסוף השביל (בק"מ) בתום היום העשירי?
פיתרון:
זיהוי החוקיותהמרחקים היומיים הם , ובכל יום הולך הצב מחצית מן המרחק שהלך ביום שקדם לו. נבדוק מה נותר לו לאחר כל יום:
בתום היום הראשון:
בתום היום השני:
בתום היום השלישי:
התובנה המרכזיתבכל יום הצב עובר בדיוק מחצית מן המרחק שנותר לו עד סוף השביל, ולכן בתום כל יום נותר לו מרחק ששווה בדיוק למרחק שעבר באותו יום. אין אפוא צורך לסכם את עשרת המרחקים.
כתיבת המרחק שנותר כחזקה של 2נכתוב את שלוש התוצאות שקיבלנו כחזקות, וכך תתגלה החוקיות:
בתום היום הראשון נותר
בתום היום השני נותר
בתום היום השלישי נותר
הכלל ברור: בתום היום ה- נותר לצב מרחק של קילומטר - המכנה הוא בחזקת מספר הימים שחלפו.
יישום החוקיות על היום העשירינציב ונקבל את המרחק שנותר לצב מסוף השביל בתום היום העשירי:
השאלה: בסרטוט שלפניכם הוא משולש שווה-צלעות שאורך צלעו . נתון: , לפי נתונים אלו והנתונים שבסרטוט, מה אורך הקטע ?
פיתרון:
התובנה המרכזיתישר המקביל לצלע במשולש שווה-צלעות חותך ממנו משולש קטן שגם הוא שווה-צלעות. זיהוי שני המשולשים הקטנים האלה הופך את השאלה לחישוב פשוט של אורכים על הבסיס .
המשולש מכיוון ש-, הזווית שווה לזווית (זוויות מתאימות בין ישרים מקבילים), כלומר . גם הזווית היא , שכן שווה-צלעות. מכאן שמשולש שווה-צלעות, ולכן:
המשולש באותו אופן, מכיוון ש-, משולש הוא שווה-צלעות, ולכן:
חישוב אורך הבסיס כולו הוא , ולכן:
חישוב הנקודות ו- מונחות שתיהן על הבסיס , והקטע הוא ההפרש בין ובין :