Maj 2026 – matematyka – poziom podstawowy
Zadanie 1. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Liczba \(\sqrt{\dfrac{25}{8}} \cdot \sqrt{2} + 2^{-1}\) jest równa
A. \(1\)
B. \(2\)
C. \(3\)
D. \(4\)
C
Wskazówki:
- Skorzystaj z własności iloczynu pierwiastków tego samego stopnia: \(\sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{a \cdot b}\).
- Uprość wyrażenie pod pierwiastkiem poprzez skrócenie ułamka przed wyciągnięciem pierwiastka z licznika i mianownika.
- Zastosuj definicję potęgi o wykładniku ujemnym: \(a^{-n} = \dfrac{1}{a^n}\).
- Dodaj do siebie uzyskane liczby wymierne.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Obliczenie wartości iloczynu pierwiastków:
Wprowadzamy oba czynniki pod jeden wspólny znak pierwiastka kwadratowego i wykonujemy mnożenie oraz skracanie w ułamku: $$\sqrt{\dfrac{25}{8}} \cdot \sqrt{2} = \sqrt{\dfrac{25}{8} \cdot 2} = \sqrt{\dfrac{50}{8}} = \sqrt{\dfrac{25}{4}}$$ Pierwiastkujemy niezależnie licznik oraz mianownik: $$\sqrt{\dfrac{25}{4}} = \dfrac{\sqrt{25}}{\sqrt{4}} = \dfrac{5}{2}$$ -
Obliczenie wartości składnika z potęgą ujemną:
Korzystając z własności potęgi o wykładniku ujemnym \(a^{-1} = \dfrac{1}{a}\), zamieniamy wyrażenie na ułamek zwykły: $$2^{-1} = \dfrac{1}{2}$$ -
Dodanie obu składników:
Sumujemy otrzymane wartości o jednakowych mianownikach: $$\dfrac{5}{2} + \dfrac{1}{2} = \dfrac{5 + 1}{2} = \dfrac{6}{2} = 3$$
Odpowiedź: C
Wideolekcja:
Zadanie 2. (0–1)
Klient wpłacił do banku \(10\,000\text{ zł}\) na lokatę dwuletnią. Po każdym rocznym okresie oszczędzania bank dolicza odsetki w wysokości \(6\%\) od kwoty bieżącego kapitału znajdującego się na lokacie – zgodnie z procentem składanym.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Po dwóch latach oszczędzania łączna wartość doliczonych odsetek na tej lokacie (bez uwzględniania podatków) jest równa
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Po dwóch latach oszczędzania łączna wartość doliczonych odsetek na tej lokacie (bez uwzględniania podatków) jest równa
A. \(1200\text{ zł}\)
B. \(1236\text{ zł}\)
C. \(1836\text{ zł}\)
D. \(3600\text{ zł}\)
B
Wskazówki:
- Skorzystaj ze wzoru na procent składany: \(K_n = K_0 \cdot \left(1 + \dfrac{p}{100}\right)^n\), gdzie \(K_0\) to kapitał początkowy, \(p\) to roczna stopa procentowa, a \(n\) to liczba okresów kapitalizacji (lat).
- Zwróć uwagę, że pytanie dotyczy wyłącznie doliczonych odsetek, a nie całego kapitału końcowego: \(\text{Odsetki} = K_n - K_0\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wypisanie danych z treści zadania:
Oznaczmy poszczególne wielkości: $$K_0 = 10\,000\text{ zł} \quad \text{(kapitał początkowy)}$$ $$p = 6\% \quad \text{(roczna stopa procentowa)}$$ $$n = 2 \quad \text{(liczba lat / okresów kapitalizacji)}$$ -
Obliczenie kapitału końcowego po dwóch latach:
Stosujemy wzór na procent składany: $$K_2 = K_0 \cdot \left(1 + \dfrac{p}{100}\right)^n$$ Podstawiamy dane liczbowe: $$K_2 = 10\,000 \cdot \left(1 + \dfrac{6}{100}\right)^2 = 10\,000 \cdot (1{,}06)^2$$ Podnosimy czynnik do kwadratu: $$(1{,}06)^2 = 1{,}1236$$ Obliczamy końcowy stan oszczędności na lokacie: $$K_2 = 10\,000 \cdot 1{,}1236 = 11\,236\text{ zł}$$ -
Obliczenie łącznej wartości doliczonych odsetek:
Łączna wartość odsetek to różnica między stanem końcowym konta a wpłaconą na początku kwotą: $$\text{Odsetki} = K_2 - K_0$$ $$\text{Odsetki} = 11\,236\text{ zł} - 10\,000\text{ zł} = 1236\text{ zł}$$
Odpowiedź: B
Wideolekcja:
Zadanie 3. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Liczba \(\sqrt{5\sqrt{5}}\) jest równa
Liczba \(\sqrt{5\sqrt{5}}\) jest równa
A. \(5^{\frac{1}{4}}\)
B. \(5^{\frac{1}{2}}\)
C. \(5^{\frac{3}{4}}\)
D. \(5\)
C
Wskazówki:
- Pierwiastek kwadratowy można zapisać jako potęgę o wykładniku ułamkowym: \(\sqrt{a} = a^{\frac{1}{2}}\).
- Przy mnożeniu potęg o tej samej podstawie wykładniki dodajemy: \(a^r \cdot a^s = a^{r+s}\).
- Przy potęgowaniu potęgi wykładniki mnożymy: \((a^r)^s = a^{r \cdot s}\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Zamiana wewnętrznego pierwiastka na potęgę o wykładniku ułamkowym:
Wewnątrz głównego pierwiastka znajduje się wyrażenie \(5\sqrt{5}\). Zapisujemy liczbę \(5\) jako \(5^1\), a \(\sqrt{5}\) jako \(5^{\frac{1}{2}}\): $$\sqrt{5\sqrt{5}} = \sqrt{5^1 \cdot 5^{\frac{1}{2}}}$$ -
Wykonanie mnożenia pod pierwiastkiem:
Korzystając z własności działań na potęgach o tej samej podstawie, dodajemy wykładniki (\(1 + \frac{1}{2} = \frac{3}{2}\)): $$\sqrt{5^1 \cdot 5^{\frac{1}{2}}} = \sqrt{5^{1 + \frac{1}{2}}} = \sqrt{5^{\frac{3}{2}}}$$ -
Zamiana zewnętrznego pierwiastka na potęgę i uproszczenie wykładnika:
Zewnętrzny pierwiastek kwadratowy zamieniamy na podniesienie do potęgi \(\frac{1}{2}\), a następnie mnożymy wykładniki: $$\sqrt{5^{\frac{3}{2}}} = \left(5^{\frac{3}{2}}\right)^{\frac{1}{2}} = 5^{\frac{3}{2} \cdot \frac{1}{2}} = 5^{\frac{3}{4}}$$
Odpowiedź: C
Wideolekcja:
Zadanie 4. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Liczba \(\log_8 4 - \log_8 32\) jest równa
A. \((-2)\)
B. \((-1)\)
C. \(1\)
D. \(2\)
B
Wskazówki:
- Skorzystaj ze wzoru na różnicę logarytmów o tych samych podstawach: \(\log_a x - \log_a y = \log_a\left(\dfrac{x}{y}\right)\).
- Uprość iloraz liczb logarytmowanych, a następnie zapisz otrzymany ułamek w postaci potęgi liczby \(8\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Zastosowanie wzoru na różnicę logarytmów:
Oba logarytmy mają tę samą podstawę równą \(8\). Zgodnie z własnością logarytmów odejmowanie zamieniamy na logarytm ilorazu: $$\log_8 4 - \log_8 32 = \log_8\left(\dfrac{4}{32}\right)$$ -
Uproszczenie liczby logarytmowanej:
Skracamy ułamek \(\dfrac{4}{32}\) dzieląc licznik i mianownik przez \(4\): $$\dfrac{4}{32} = \dfrac{1}{8}$$ Otrzymujemy wyrażenie: $$\log_8\left(\dfrac{1}{8}\right)$$ -
Obliczenie wartości logarytmu:
Zapisujemy liczbę \(\dfrac{1}{8}\) w postaci potęgi o podstawie \(8\), czyli \(\dfrac{1}{8} = 8^{-1}\): $$\log_8\left(8^{-1}\right) = -1$$
Odpowiedź: B. \((-1)\)
Wideolekcja:
Zadanie 5. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Liczba naturalna \(4^{12} \cdot 5^{24}\) jest podzielna przez \(20\). | P | F |
| Liczba naturalna \(4^{12} \cdot 5^{24}\) jest w zapisie dziesiętnym liczbą \(25\)-cyfrową. | P | F |
PP
Wskazówki:
- Zapisz podstawę \(4\) w postaci potęgi liczby \(2\), czyli \(4 = 2^2\), a następnie zastosuj wzór na potęgowanie potęgi: \((a^m)^n = a^{m \cdot n}\).
- Skorzystaj z własności iloczynu potęg o tym samym wykładniku: \(a^n \cdot b^n = (a \cdot b)^n\), aby doprowadzić liczbę do postaci potęgi liczby \(10\).
- Liczba jest podzielna przez \(20\), jeśli można wyłączyć czynnik \(20\) przed nawias lub jeśli w jej rozkładzie znajdują się odpowiednie potęgi liczb \(2\) i \(5\).
- Pamiętaj, że liczba postaci \(10^n\) w zapisie dziesiętnym to cyfra \(1\) oraz \(n\) zer, co daje łącznie \(n + 1\) cyfr.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Przekształcenie i uproszczenie wyrażenia:
Zamieniamy podstawę \(4\) na potęgę liczby \(2\): $$4^{12} = (2^2)^{12} = 2^{2 \cdot 12} = 2^{24}$$ Wstawiamy tę postać do całego iloczynu i łączymy potęgi o jednakowych wykładnikach: $$4^{12} \cdot 5^{24} = 2^{24} \cdot 5^{24} = (2 \cdot 5)^{24} = 10^{24}$$ -
Ocena pierwszego stwierdzenia (podzielność przez 20):
Liczbę \(4^{12} \cdot 5^{24}\) możemy rozłożyć tak, aby wyodrębnić czynnik \(20 = 4 \cdot 5\): $$4^{12} \cdot 5^{24} = 4^1 \cdot 4^{11} \cdot 5^1 \cdot 5^{23} = (4 \cdot 5) \cdot (4^{11} \cdot 5^{23}) = 20 \cdot (4^{11} \cdot 5^{23})$$ Alternatywnie, korzystając z postaci \(10^{24}\): $$10^{24} = 100 \cdot 10^{22} = (20 \cdot 5) \cdot 10^{22} = 20 \cdot (5 \cdot 10^{22})$$ Ponieważ wyrażenie w nawiasie jest liczbą całkowitą dodatnią, dana liczba jest podzielna przez \(20\).
Stwierdzenie 1 jest prawdziwe (P). -
Ocena drugiego stwierdzenia (liczba cyfr w zapisie dziesiętnym):
Liczba \(10^{24}\) w zapisie dziesiętnym składa się z jednej cyfry \(1\) na początku oraz \(24\) następujących po niej zer: $$10^{24} = 1\underbrace{00\ldots0}_{24\text{ zera}}$$ Łączna liczba wszystkich cyfr wynosi: $$1 + 24 = 25\text{ cyfr}$$ Stwierdzenie 2 jest prawdziwe (P).
Odpowiedź: PP
Wideolekcja:
Zadanie 6. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Wartość wyrażenia \(x^2 + 10x + 25\) dla \(x = \sqrt{2} - 5\) jest równa
Wartość wyrażenia \(x^2 + 10x + 25\) dla \(x = \sqrt{2} - 5\) jest równa
A. \(2\)
B. \(\sqrt{2}\)
C. \(2 - 20\sqrt{2}\)
D. \(62 - 10\sqrt{2}\)
A
Wskazówki:
- Zauważ, że trójmian kwadratowy \(x^2 + 10x + 25\) jest rozwinięciem wzoru skróconego mnożenia na kwadrat sumy: \((a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\).
- Zwijając wyrażenie do postaci potęgi \((x + 5)^2\) przed podstawieniem \(x = \sqrt{2} - 5\), znacznie uprościsz i przyspieszysz rachunki.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Zastosowanie wzoru skróconego mnożenia:
Zauważamy, że podane wyrażenie algebraiczne można zapisać w postaci kwadratu sumy: $$x^2 + 10x + 25 = x^2 + 2 \cdot x \cdot 5 + 5^2 = (x + 5)^2$$ -
Podstawienie danej wartości \(x = \sqrt{2} - 5\):
Wstawiamy wartość \(x\) do otrzymanego wyrażenia: $$(x + 5)^2 = ((\sqrt{2} - 5) + 5)^2$$ Redukujemy wyrazy podobne wewnątrz nawiasu (liczby \(-5\) i \(5\) się znoszą): $$(\sqrt{2} - 5 + 5)^2 = (\sqrt{2})^2$$ -
Obliczenie wartości potęgi:
Podnosimy pierwiastek kwadratowy do potęgi drugiej: $$(\sqrt{2})^2 = 2$$
Odpowiedź: A
Wideolekcja:
Zadanie 7. (0–2)
Wykaż, że dla każdej liczby całkowitej \(n\) liczba \(7n^2 + 21n\) jest podzielna przez \(14\).
Dowód przeprowadzono: wykazano, że \(7n^2 + 21n = 14k\), gdzie \(k \in \mathbb{C}\).
Wskazówki:
- Liczba jest podzielna przez \(14\), jeśli można ją zapisać w postaci \(14 \cdot k\), gdzie \(k\) jest liczbą całkowitą.
- Wyłącz wspólny czynnik przed nawias, aby przekształcić sumę algebraiczną w iloczyn.
- Zbadaj parzystość czynników powstałego iloczynu – iloczyn liczby parzystej i dowolnej liczby całkowitej jest zawsze liczbą parzystą.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyłączenie wspólnego czynnika przed nawias:
Przekształcamy wyjściowe wyrażenie algebraiczne, wyłączając wspólny czynnik \(7n\) przed nawias: $$7n^2 + 21n = 7n(n + 3)$$ -
Badanie parzystości iloczynu \(n(n + 3)\):
Rozpatrujemy dwa możliwe przypadki parzystości dla liczby całkowitej \(n\):- Przypadek 1: Liczba \(n\) jest parzysta, czyli \(n = 2m\) dla pewnej liczby całkowitej \(m\). Wtedy iloczyn ma postać: $$n(n + 3) = 2m(2m + 3) = 2 \cdot [m(2m + 3)]$$ Zatem iloczyn jest liczbą parzystą (podzielną przez \(2\)).
- Przypadek 2: Liczba \(n\) jest nieparzysta, czyli \(n = 2m + 1\) dla pewnej liczby całkowitej \(m\). Wtedy liczba \(n + 3\) jest parzysta: $$n + 3 = (2m + 1) + 3 = 2m + 4 = 2(m + 2)$$ Stąd iloczyn wynosi: $$n(n + 3) = (2m + 1) \cdot 2(m + 2) = 2 \cdot [(2m + 1)(m + 2)]$$ Zatem w tym przypadku iloczyn również jest liczbą parzystą.
-
Wykazanie podzielności przez 14:
Podstawiamy postać \(n(n + 3) = 2p\) do wyjściowego wyrażenia: $$7n^2 + 21n = 7 \cdot n(n + 3) = 7 \cdot 2p = 14p$$ Ponieważ \(p\) jest liczbą całkowitą, wyrażenie \(14p\) stanowi wielokrotność liczby \(14\). To dowodzi, że dla każdej liczby całkowitej \(n\) liczba \(7n^2 + 21n\) jest podzielna przez \(14\).
Odpowiedź: Wykazano, że wyrażenie \(7n^2 + 21n\) można zapisać w postaci \(14p\), gdzie \(p\) jest liczbą całkowitą, zatem jest ono podzielne przez \(14\) dla każdej liczby całkowitej \(n\).
Wideolekcja:
Zadanie 8. (0–1)
Dane jest równanie
$$3(x + 3)(x - m)(2x + 4) = 0$$
gdzie \(x\) jest niewiadomą, natomiast \(m\) jest pewną liczbą rzeczywistą.
Suma wszystkich rozwiązań tego równania jest równa \(0\).
Suma wszystkich rozwiązań tego równania jest równa \(0\).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Liczba \(m\) jest równa
A. \((-7)\)
B. \(2\)
C. \(5\)
D. \(7\)
C
Wskazówki:
- Iloczyn kilku czynników jest równy zero, gdy co najmniej jeden z nich jest równy zero.
- Wyznacz rozwiązania równania (w tym rozwiązanie zależne od parametru \(m\)), a następnie dodaj je do siebie i przyrównaj do \(0\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie wszystkich pierwiastków równania:
Równanie jest zapisane w postaci iloczynowej: $$3(x + 3)(x - m)(2x + 4) = 0$$ Liczba \(3 \neq 0\), więc przyrównujemy każdy z nawiasów do zera: $$x + 3 = 0 \implies x_1 = -3$$ $$x - m = 0 \implies x_2 = m$$ $$2x + 4 = 0 \implies 2x = -4 \implies x_3 = -2$$ -
Obliczenie sumy rozwiązań:
Dodajemy do siebie wszystkie wyznaczone rozwiązania: $$x_1 + x_2 + x_3 = (-3) + m + (-2) = m - 5$$ -
Wyznaczenie wartości parametru \(m\):
Z treści zadania wiemy, że suma wszystkich rozwiązań jest równa \(0\): $$m - 5 = 0$$ $$m = 5$$
Odpowiedź: C. \(5\)
Wideolekcja:
Zadanie 9. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Rozwiązaniem równania
$$\dfrac{x + 2}{3x - 1} = \dfrac{2}{5}$$
jest liczba
A. \(\dfrac{1}{3}\)
B. \(\dfrac{8}{11}\)
C. \(3\)
D. \(12\)
D
Wskazówki:
- Wyznacz dziedzinę równania wymiernego, pamiętając, że mianownik nie może być równy zero (\(3x - 1 \neq 0\)).
- Skorzystaj z własności proporcji i pomnóż wyrażenia „na krzyż”: jeżeli \(\dfrac{a}{b} = \dfrac{c}{d}\), to \(a \cdot d = b \cdot c\).
- Uporządkuj otrzymane równanie liniowe, przenosząc wyrażenia z niewiadomą \(x\) na jedną stronę, a liczby na drugą stronę.
- Sprawdź, czy uzyskany wynik należy do wyznaczonej na początku dziedziny.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie dziedziny równania wymiernego:
Mianownik ułamka musi być różny od zera: $$3x - 1 \neq 0$$ $$3x \neq 1$$ $$x \neq \dfrac{1}{3}$$ Dziedziną równania jest zbiór liczb rzeczywistych z wyłączeniem liczby \(\dfrac{1}{3}\): $$D = \mathbb{R} \setminus \left\{ \dfrac{1}{3} \right\}$$ -
Rozwiązanie równania metodą mnożenia na krzyż:
Mnożymy licznik pierwszego ułamka przez mianownik drugiego i przyrównujemy do iloczynu mianownika pierwszego oraz licznika drugiego: $$5 \cdot (x + 2) = 2 \cdot (3x - 1)$$ Wykonujemy mnożenie przez nawiasy po obu stronach równania: $$5x + 10 = 6x - 2$$ -
Przekształcenie do postaci liniowej i wyznaczenie niewiadomej:
Przenosimy wyrazy z niewiadomą \(x\) na prawą stronę, a liczby na lewą stronę równania: $$10 + 2 = 6x - 5x$$ $$12 = x$$ $$x = 12$$ -
Weryfikacja z dziedziną:
Otrzymana liczba \(x = 12\) różni się od wartości wykluczonej \(\dfrac{1}{3}\), zatem należy do dziedziny równania (\(12 \in D\)).
Odpowiedź: D
Wideolekcja:
Zadanie 10. (0–2)
Rozwiąż nierówność
$$3x^2 + 4x \ge 6x + 8$$
Zapisz obliczenia.
\(x \in \left(-\infty, -\dfrac{4}{3}\right\rangle \cup \langle 2, +\infty)\)
Wskazówki:
- Przenieś wszystkie wyrazy na lewą stronę nierówności, aby po prawej stronie otrzymać zero: \(ax^2 + bx + c \ge 0\).
- Wyznacz miejsca zerowe trójmianu kwadratowego, obliczając wyróżnik \(\Delta = b^2 - 4ac\) oraz stosując wzory na pierwiastki \(x_1, x_2\).
- Naszkicuj oś liczbową i parabolę – zwróć uwagę na znak współczynnika \(a\) (kierunek ramion) oraz to, czy punkty graniczne należą do przedziału (nierówność nieostra \(\ge\)).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Przekształcenie nierówności do postaci ogólnej:
Przenosimy wszystkie wyrażenia z prawej strony nierówności na lewą, zmieniając ich znaki na przeciwne: $$3x^2 + 4x \ge 6x + 8$$ $$3x^2 + 4x - 6x - 8 \ge 0$$ Redukujemy wyrazy podobne: $$3x^2 - 2x - 8 \ge 0$$ -
Wyznaczenie miejsc zerowych trójmianu kwadratowego:
Odczytujemy współczynniki: \(a = 3\), \(b = -2\), \(c = -8\).
Obliczamy wyróżnik trójmianu kwadratowego \(\Delta\): $$\Delta = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-8) = 4 + 96 = 100$$ Ponieważ \(\Delta > 0\), obliczamy pierwiastek z delty: $$\sqrt{\Delta} = \sqrt{100} = 10$$ Wyznaczamy miejsca zerowe za pomocą wzorów: $$x_1 = \dfrac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} = \dfrac{-(-2) - 10}{2 \cdot 3} = \dfrac{2 - 10}{6} = \dfrac{-8}{6} = -\dfrac{4}{3}$$ $$x_2 = \dfrac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a} = \dfrac{-(-2) + 10}{2 \cdot 3} = \dfrac{2 + 10}{6} = \dfrac{12}{6} = 2$$ -
Szkic paraboli i odczytanie przedziałów rozwiązań:
Współczynnik \(a = 3 > 0\), więc ramiona paraboli są skierowane do góry. Szukamy wartości większych lub równych zero (\(\ge 0\)), czyli fragmentów wykresu leżących na osi \(OX\) lub powyżej niej (kropki są zamalowane/domknięte). -
Zapisanie ostatecznego zbioru rozwiązań:
Wartości nieujemne przyjmowane są dla argumentów należących do sumy przedziałów obustronnie domkniętych w miejscach zerowych: $$x \in \left(-\infty, -\dfrac{4}{3}\right\rangle \cup \langle 2, +\infty)$$
Odpowiedź: \(x \in \left(-\infty, -\dfrac{4}{3}\right\rangle \cup \langle 2, +\infty)\)
Wideolekcja:
Zadanie 11. (0–2)
Na przedstawienie w pewnym teatrze sprzedawano bilety według poniższego cennika.
Na to przedstawienie sprzedano łącznie \(200\) biletów.
Po opłaceniu kosztów związanych z organizacją przedstawienia w wysokości \(25\%\) wpływów ze sprzedaży biletów organizatorom pozostało \(4665\text{ zł}\).
Oblicz liczbę biletów ulgowych sprzedanych na to przedstawienie. Zapisz obliczenia.
| CENNIK BILETÓW | |
|---|---|
| Rodzaj biletu | Cena w złotych |
| Normalny | 35 |
| Ulgowy | 25 |
Po opłaceniu kosztów związanych z organizacją przedstawienia w wysokości \(25\%\) wpływów ze sprzedaży biletów organizatorom pozostało \(4665\text{ zł}\).
Oblicz liczbę biletów ulgowych sprzedanych na to przedstawienie. Zapisz obliczenia.
\(78\)
Wskazówki:
- Skoro koszty stanowiły \(25\%\) całkowitych wpływów, to pozostała kwota \(4665\text{ zł}\) stanowi \(75\%\) pełnego przychodu ze sprzedaży biletów.
- Wyznacz pełną kwotę ze sprzedaży wszystkich biletów, dzieląc pozostałą kwotę przez \(0{,}75\).
- Oznacz liczbę biletów ulgowych jako niewiadomą (np. \(x\)), a liczbę biletów normalnych jako \(200 - x\), po czym ułóż i rozwiąż równanie liniowe dla sumy wpływów.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Obliczenie łącznego przychodu (wpływów) ze sprzedaży wszystkich biletów:
Koszty organizacji wynosiły \(25\%\) wpływów, więc pozostałe środki to: $$100\% - 25\% = 75\% = 0{,}75$$ Oznaczmy całkowity wpływ ze sprzedaży biletów jako \(W\). Wiemy, że \(75\%\) tej kwoty to \(4665\text{ zł}\): $$0{,}75 \cdot W = 4665$$ $$W = \dfrac{4665}{0{,}75} = \dfrac{4665}{\frac{3}{4}} = 4665 \cdot \dfrac{4}{3} = 1555 \cdot 4 = 6220\text{ zł}$$ -
Wprowadzenie oznaczeń i ułożenie równania:
Niech:- \(x\) – liczba sprzedanych biletów ulgowych (w cenie \(25\text{ zł}\)),
- \(200 - x\) – liczba sprzedanych biletów normalnych (w cenie \(35\text{ zł}\)).
-
Rozwiązanie równania liniowego:
Wykonujemy mnożenie przez nawias i redukujemy wyrazy podobne: $$25x + 7000 - 35x = 6220$$ $$-10x + 7000 = 6220$$ $$-10x = 6220 - 7000$$ $$-10x = -780 \quad / :(-10)$$ $$x = 78$$
Odpowiedź: Na to przedstawienie sprzedano \(78\) biletów ulgowych.
Wideolekcja:
Zadanie 12.
Funkcja \(f\) jest określona następująco:
$$f(x) = \begin{cases} x + 2 & \text{dla } x \in [-4, 2] \\ -x + 5 & \text{dla } x \in (2, 5) \end{cases}$$
Wykres funkcji \(y = f(x)\) przedstawiono w kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) na rysunku poniżej.
Zadanie 12.1. (0–2)
Uzupełnij zdania. Wpisz odpowiednie liczby w wykropkowanych miejscach, aby zdania były prawdziwe.
1. Rozwiązaniem równania \(f(x) = 3\) jest liczba ......... .
2. Największa wartość funkcji \(f\) w przedziale \([2, 3]\) jest równa ......... .
2. Największa wartość funkcji \(f\) w przedziale \([2, 3]\) jest równa ......... .
1. \(1\)
2. \(4\)
2. \(4\)
Wskazówki:
- Podpunkt 1: Rozwiązanie równania \(f(x) = 3\) to odcięta (\(x\)) punktu, w którym wykres funkcji przecina poziomą prostą \(y = 3\). Pamiętaj, że punkt z niezamalowanym kółkiem (otwarty) nie należy do wykresu funkcji.
- Podpunkt 2: Ogranicz analizę wykresu wyłącznie do przedziału \(x \in [2, 3]\). Zwróć uwagę, że dla \(x = 2\) wartość funkcji określa pierwsza gałąź wzoru (\(f(2) = 2 + 2 = 4\)).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie rozwiązania równania \(f(x) = 3\):
Szukamy takiego argumentu \(x\), dla którego wartość funkcji wynosi \(3\). Rozpatrujemy obie gałęzie wzoru funkcji:- Dla \(x \in [-4, 2]\): $$x + 2 = 3 \implies x = 1$$ Liczba \(1\) należy do przedziału \([-4, 2]\), więc jest poprawnym rozwiązaniem.
- Dla \(x \in (2, 5)\): $$-x + 5 = 3 \implies -x = -2 \implies x = 2$$ Liczba \(2\) nie należy do przedziału \((2, 5)\) (na wykresie w punkcie \((2, 3)\) znajduje się kółko otwarte).
-
Wyznaczenie największej wartości funkcji \(f\) w przedziale \([2, 3]\):
Analizujemy zachowanie funkcji dla argumentów od \(x = 2\) do \(x = 3\):- Dla lewego końca przedziału \(x = 2\) korzystamy z pierwszego wzoru: $$f(2) = 2 + 2 = 4$$
- Dla pozostałych argumentów \(x \in (2, 3]\) korzystamy z drugiego wzoru \(f(x) = -x + 5\):
- Gdy \(x\) zbliża się do \(2\) z prawej strony, wartości funkcji dążą do liczby \(-2 + 5 = 3\) (lecz jej nie osiągają).
- Dla prawego końca przedziału \(x = 3\) wartość wynosi \(f(3) = -3 + 5 = 2\).
Odpowiedź: 1. \(1\), 2. \(4\)
Wideolekcja:
Zadanie 12.2. (0–2)
Funkcja \(f\) jest określona następująco:
$$f(x) = \begin{cases} x + 2 & \text{dla } x \in [-4, 2] \\ -x + 5 & \text{dla } x \in (2, 5) \end{cases}$$
Wykres funkcji \(y = f(x)\) przedstawiono w kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) na rysunku poniżej.
Uzupełnij zdania. Wpisz odpowiednie przedziały w wykropkowanych miejscach, aby zdania były prawdziwe.
1. Zbiorem wartości funkcji \(f\) jest przedział ………………………… .
2. Zbiorem wszystkich argumentów, dla których funkcja \(f\) przyjmuje wartości większe od \(1\), jest przedział ………………………… .
2. Zbiorem wszystkich argumentów, dla których funkcja \(f\) przyjmuje wartości większe od \(1\), jest przedział ………………………… .
1. \(\langle -2, 4 \rangle\) (lub \([-2, 4]\))
2. \((-1, 4)\)
2. \((-1, 4)\)
Wskazówki:
- Aby odczytać zbiór wartości (\(\text{ZW}_f\)), zrzutuj cały wykres funkcji na oś pionową \(Oy\) – od najmniejszej do największej osiąganej wartości \(y\).
- Zwróć uwagę na rodzaj punktów granicznych: punkt zamalowany oznacza, że wartość jest osiągana (przedział domknięty), a kółko otwarte oznacza, że wartość nie należy do danej części wykresu.
- Aby wyznaczyć argumenty, dla których zachodzi nierówność \(f(x) > 1\), poprowadź poziomą prostą \(y = 1\) i znajdź te przedziały osi \(Ox\), dla których wykres znajduje się ściśle powyżej tej prostej.
- Sprawdź, co dzieje się w punkcie podziału dziedziny \(x = 2\) – ponieważ \(f(2) = 4 > 1\), punkt ten należy do rozwiązania i spaja oba przedziały cząstkowe w jeden.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie zbioru wartości funkcji \(f\):
Analizujemy wartości przyjmowane przez funkcję na obu częściach dziedziny:- Dla pierwszej gałęzi \(x \in [-4, 2]\) mamy funkcję liniową rosnącą \(f(x) = x + 2\): $$f(-4) = -4 + 2 = -2$$ $$f(2) = 2 + 2 = 4$$ Ponieważ oba końce przedziału są domknięte, zbiorem wartości tej gałęzi jest przedział \([-2, 4]\).
- Dla drugiej gałęzi \(x \in (2, 5)\) funkcja liniowa \(f(x) = -x + 5\) jest malejąca: $$\lim_{x \to 2^+} f(x) = -2 + 5 = 3$$ $$\lim_{x \to 5^-} f(x) = -5 + 5 = 0$$ Zbiorem wartości tej gałęzi jest przedział otwarty \((0, 3)\).
-
Wyznaczenie argumentów, dla których \(f(x) > 1\):
Szukamy przedziałów argumentów \(x\), dla których wartości funkcji leżą ściśle powyżej poziomej prostej \(y = 1\):- Dla części lewej (\(x \in [-4, 2]\)): $$x + 2 > 1 \iff x > -1$$ Zatem z tego fragmentu otrzymujemy: \(x \in (-1, 2]\).
- Dla części prawej (\(x \in (2, 5)\)): $$-x + 5 > 1 \iff -x > -4 \iff x < 4$$ Zatem z tego fragmentu otrzymujemy: \(x \in (2, 4)\).
Odpowiedź:
1. \(\langle -2, 4 \rangle\) (lub \([-2, 4]\))
2. \((-1, 4)\)
1. \(\langle -2, 4 \rangle\) (lub \([-2, 4]\))
2. \((-1, 4)\)
Wideolekcja:
Zadanie 13.1. (0–1)
Funkcja liniowa \(f\) jest określona wzorem \(f(x) = ax + b\), gdzie \(a\) i \(b\) są pewnymi liczbami rzeczywistymi. W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) przedstawiono fragment wykresu funkcji \(f\). Każdy z punktów przecięcia wykresu funkcji \(f\) z osiami układu współrzędnych ma obie współrzędne całkowite. Wykres funkcji \(f\) jest nachylony do osi \(Ox\) układu współrzędnych pod kątem o mierze \(\alpha\) (zobacz rysunek).
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Współczynnik \(a\) we wzorze funkcji \(f\) jest liczbą dodatnią. | P | F |
| Współczynnik \(b\) we wzorze funkcji \(f\) jest liczbą dodatnią. | P | F |
1 – F, 2 – F
Wskazówki:
- Współczynnik kierunkowy \(a\) decyduje o monotoniczności funkcji liniowej: gdy funkcja jest malejąca, to \(a < 0\). Współczynnik ten jest również równy tangensowi kąta nachylenia prostej do dodatniej półosi \(Ox\): \(a = \operatorname{tg} \alpha\).
- Wyraz wolny \(b\) określa punkt przecięcia wykresu z osią \(Oy\), mający współrzędne \((0, b)\), ponieważ \(f(0) = a \cdot 0 + b = b\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Ocena prawdziwości pierwszego stwierdzenia (dotyczącego znaku współczynnika \(a\)):
Zauważamy na rysunku, że funkcja \(f\) jest malejąca (wraz ze wzrostem argumentów wartości funkcji spadają). Dla każdej funkcji liniowej malejącej współczynnik kierunkowy jest ujemny: $$a < 0$$ Możemy to również uzasadnić miarą kąta \(\alpha\) – prosta tworzy z dodatnią osią \(Ox\) kąt rozwarty (\(90^\circ < \alpha < 180^\circ\)). Ponieważ tangens w drugiej ćwiartce przyjmuje wartości ujemne: $$a = \operatorname{tg} \alpha < 0$$ Oznacza to, że współczynnik \(a\) nie jest liczbą dodatnią. Zatem pierwsze stwierdzenie jest fałszywe (F). -
Ocena prawdziwości drugiego stwierdzenia (dotyczącego znaku współczynnika \(b\)):
Współczynnik \(b\) we wzorze funkcji liniowej to rzędna punktu przecięcia prostej z osią pionową \(Oy\). Z rysunku bezpośrednio odczytujemy, że wykres przecina oś \(Oy\) w punkcie: $$(0, -3)$$ Stąd wynika, że: $$b = -3$$ Liczba \(-3\) jest mniejsza od zera (\(b < 0\)), a więc współczynnik \(b\) nie jest liczbą dodatnią. Zatem drugie stwierdzenie jest fałszywe (F).
Odpowiedź: 1 – F, 2 – F
Wideolekcja:
Zadanie 13.2. (0–1)
Funkcja liniowa \(f\) jest określona wzorem \(f(x) = ax + b\), gdzie \(a\) i \(b\) są pewnymi liczbami rzeczywistymi. W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) przedstawiono fragment wykresu funkcji \(f\). Każdy z punktów przecięcia wykresu funkcji \(f\) z osiami układu współrzędnych ma obie współrzędne całkowite. Wykres funkcji \(f\) jest nachylony do osi \(Ox\) układu współrzędnych pod kątem o mierze \(\alpha\) (zobacz rysunek).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Tangens kąta o mierze \(\alpha\) jest równy
Tangens kąta o mierze \(\alpha\) jest równy
A. \(\left(-\frac{3}{2}\right)\)
B. \(\left(-\frac{2}{3}\right)\)
C. \(\frac{2}{3}\)
D. \(\frac{3}{2}\)
A
Wskazówki:
- Współczynnik kierunkowy \(a\) prostej o równaniu \(y = ax + b\) jest równy tangensowi kąta \(\alpha\), jaki ta prosta tworzy z dodatnią półosią osi \(Ox\): \(a = \operatorname{tg}\alpha\).
- Odczytaj z rysunku współrzędne dwóch punktów przecięcia wykresu funkcji z osiami układu współrzędnych.
- Oblicz współczynnik kierunkowy \(a\) ze wzoru: \(a = \dfrac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Odczytanie punktów przecięcia wykresu z osiami układu współrzędnych:
Z treści zadania wiemy, że punkty przecięcia wykresu z osiami mają obie współrzędne całkowite. Odczytujemy je bezpośrednio z rysunku:- Punkt przecięcia z osią \(Ox\): \(A = (-2, 0)\)
- Punkt przecięcia z osią \(Oy\): \(B = (0, -3)\)
-
Obliczenie współczynnika kierunkowego \(a\):
Współczynnik kierunkowy prostej przechodzącej przez dwa punkty \(A(x_A, y_A)\) i \(B(x_B, y_B)\) wyraża się wzorem: $$a = \dfrac{y_B - y_A}{x_B - x_A}$$ Podstawiamy odczytane współrzędne punktów \(A(-2, 0)\) oraz \(B(0, -3)\): $$a = \dfrac{-3 - 0}{0 - (-2)} = \dfrac{-3}{2} = -\dfrac{3}{2}$$ -
Wyznaczenie wartości tangensa kąta \(\alpha\):
Z interpretacji geometrycznej współczynnika kierunkowego funkcji liniowej wynika, że jest on równy tangensowi kąta nachylenia prostej do dodatniej półosi osi \(Ox\): $$\operatorname{tg}\alpha = a$$ Podstawiając wyliczoną wartość współczynnika \(a\), otrzymujemy: $$\operatorname{tg}\alpha = -\dfrac{3}{2}$$
Odpowiedź: A
Wideolekcja:
Zadanie 14. (0–4)
W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) wykresem funkcji kwadratowej \(f\) jest parabola o wierzchołku w punkcie \(W = (3, -2)\).
Funkcja kwadratowa \(g\) jest określona za pomocą funkcji \(f\) wzorem \(g(x) = f(x + 1)\). Jednym z miejsc zerowych funkcji \(g\) jest liczba \(0\).
Wyznacz wzór funkcji \(f\) w postaci ogólnej. Zapisz obliczenia.
Funkcja kwadratowa \(g\) jest określona za pomocą funkcji \(f\) wzorem \(g(x) = f(x + 1)\). Jednym z miejsc zerowych funkcji \(g\) jest liczba \(0\).
Wyznacz wzór funkcji \(f\) w postaci ogólnej. Zapisz obliczenia.
\(f(x) = \dfrac{1}{2}x^2 - 3x + \dfrac{5}{2}\) (lub \(f(x) = 0{,}5x^2 - 3x + 2{,}5\))
Wskazówki:
- Skorzystaj z postaci kanonicznej funkcji kwadratowej \(f(x) = a(x - p)^2 + q\), gdzie \((p, q)\) to współrzędne wierzchołka paraboli.
- Zastosuj zależność \(g(x) = f(x + 1)\), aby zapisać wzór funkcji \(g\) w zależności od parametru \(a\).
- Wykorzystaj warunek, że liczba \(0\) jest miejscem zerowym funkcji \(g\), czyli \(g(0) = 0\) (co odpowiada również \(f(1) = 0\)), aby obliczyć współczynnik kierunkowy \(a\).
- Rozwiń postać kanoniczną do postaci ogólnej \(f(x) = ax^2 + bx + c\) za pomocą wzoru skróconego mnożenia na kwadrat różnicy.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Zapisanie wzoru funkcji \(f\) w postaci kanonicznej:
Wierzchołek paraboli będącej wykresem funkcji \(f\) ma współrzędne \(W = (p, q) = (3, -2)\). Podstawiamy te wartości do wzoru w postaci kanonicznej: $$f(x) = a(x - p)^2 + q$$ $$f(x) = a(x - 3)^2 - 2 \quad \text{gdzie } a \neq 0$$ -
Wyznaczenie współczynnika \(a\) na podstawie własności funkcji \(g\):
Funkcja \(g\) jest określona wzorem \(g(x) = f(x + 1)\). Podstawiając \(x + 1\) w miejsce zmiennej do wzoru funkcji \(f\), otrzymujemy: $$g(x) = a\big((x + 1) - 3\big)^2 - 2 = a(x - 2)^2 - 2$$ Wiemy, że liczba \(0\) jest miejscem zerowym funkcji \(g\), co oznacza, że \(g(0) = 0\): $$g(0) = a(0 - 2)^2 - 2 = 0$$ $$a \cdot (-2)^2 - 2 = 0$$ $$4a - 2 = 0$$ $$4a = 2$$ $$a = \dfrac{2}{4} = \dfrac{1}{2}$$ -
Przekształcenie wzoru funkcji \(f\) do postaci ogólnej:
Wstawiamy wyliczoną wartość \(a = \dfrac{1}{2}\) do postaci kanonicznej funkcji \(f\): $$f(x) = \dfrac{1}{2}(x - 3)^2 - 2$$ Rozwijamy kwadrat różnicy \((x - 3)^2 = x^2 - 6x + 9\): $$f(x) = \dfrac{1}{2}(x^2 - 6x + 9) - 2$$ $$f(x) = \dfrac{1}{2}x^2 - 3x + \dfrac{9}{2} - 2$$ Sprowadzamy wyraz wolny do wspólnego mianownika: $$\dfrac{9}{2} - 2 = \dfrac{9}{2} - \dfrac{4}{2} = \dfrac{5}{2}$$ Ostateczny wzór funkcji w postaci ogólnej to: $$f(x) = \dfrac{1}{2}x^2 - 3x + \dfrac{5}{2}$$
Odpowiedź: \(f(x) = \dfrac{1}{2}x^2 - 3x + \dfrac{5}{2}\) (lub \(f(x) = 0{,}5x^2 - 3x + 2{,}5\))
Wideolekcja:
Zadanie 15. (0–3)
Ciąg \((a_n)\) jest określony wzorem \(a_n = 3n + 5\) dla każdej liczby naturalnej \(n \ge 1\).
Trzywyrazowy ciąg \((a_1, a_9, a_k)\) jest geometryczny.
Oblicz \(k\). Zapisz obliczenia.
Trzywyrazowy ciąg \((a_1, a_9, a_k)\) jest geometryczny.
Oblicz \(k\). Zapisz obliczenia.
\(k = 41\)
Wskazówki:
- Oblicz wartości liczbowe wyrazów \(a_1\) oraz \(a_9\), wstawiając odpowiednio \(n = 1\) i \(n = 9\) do wzoru ogólnego ciągu: \(a_n = 3n + 5\).
- Wykorzystaj własność trzech kolejnych wyrazów ciągu geometrycznego: kwadrat wyrazu środkowego jest równy iloczynowi wyrazów skrajnych, czyli \((a_9)^2 = a_1 \cdot a_k\).
- Po wyznaczeniu wartości liczbowej wyrazu \(a_k\), przyrównaj go do wyrażenia \(3k + 5\) i rozwiąż powstałe równanie liniowe.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Obliczenie wartości pierwszego i dziewiątego wyrazu ciągu:
Podstawiamy \(n = 1\) oraz \(n = 9\) do wzoru ogólnego ciągu \(a_n = 3n + 5\): $$a_1 = 3 \cdot 1 + 5 = 3 + 5 = 8$$ $$a_9 = 3 \cdot 9 + 5 = 27 + 5 = 32$$ Wyraz o numerze \(k\) ma natomiast postać: $$a_k = 3k + 5$$ -
Wykorzystanie własności ciągu geometrycznego do wyznaczenia wartości \(a_k\):
Skoro ciąg \((a_1, a_9, a_k)\) jest ciągiem geometrycznym, to zachodzi zależność: $$(a_9)^2 = a_1 \cdot a_k$$ Podstawiamy obliczone wartości liczbowe: $$32^2 = 8 \cdot a_k$$ $$1024 = 8 \cdot a_k$$ Dzielimy obie strony równania przez \(8\): $$a_k = \dfrac{1024}{8}$$ $$a_k = 128$$ Alternatywnie: iloraz ciągu geometrycznego to \(q = \dfrac{a_9}{a_1} = \dfrac{32}{8} = 4\), skąd \(a_k = a_9 \cdot q = 32 \cdot 4 = 128\). -
Obliczenie wskaźnika \(k\):
Przyrównujemy wzór na \(k\)-ty wyraz ciągu do otrzymanej wartości liczbowej: $$3k + 5 = 128$$ Odejmujemy \(5\) od obu stron równania: $$3k = 128 - 5$$ $$3k = 123$$ Dzielimy obie strony przez \(3\): $$k = \dfrac{123}{3}$$ $$k = 41$$ Otrzymana liczba \(41\) jest liczbą naturalną spełniającą warunek \(k \ge 1\).
Odpowiedź: \(k = 41\)
Wideolekcja:
Zadanie 16. (0–1)
Ciąg arytmetyczny \((a_n)\) jest określony dla każdej liczby naturalnej \(n \ge 1\).
W tym ciągu \(a_1 = 1\) oraz \(a_5 = 17\).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Dziewiąty wyraz ciągu \((a_n)\) jest równy
W tym ciągu \(a_1 = 1\) oraz \(a_5 = 17\).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Dziewiąty wyraz ciągu \((a_n)\) jest równy
A. \(29\)
B. \(33\)
C. \(34\)
D. \(37\)
B
Wskazówki:
- Wzór ogólny na \(n\)-ty wyraz ciągu arytmetycznego to \(a_n = a_1 + (n - 1)r\), gdzie \(r\) oznacza różnicę ciągu.
- Wykorzystaj wartości \(a_1 = 1\) i \(a_5 = 17\), aby ułożyć równanie i obliczyć różnicę \(r\).
- Zauważ, że przejście od \(a_1\) do \(a_5\) wymaga dodania \(4r\), a od \(a_5\) do \(a_9\) również \(4r\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie różnicy ciągu arytmetycznego \(r\):
Wzór na \(n\)-ty wyraz ciągu arytmetycznego ma postać: $$a_n = a_1 + (n - 1)r$$ Dla piątego wyrazu ciągu (\(n = 5\)) otrzymujemy zależność: $$a_5 = a_1 + 4r$$ Podstawiamy znane dane \(a_1 = 1\) oraz \(a_5 = 17\): $$17 = 1 + 4r$$ $$4r = 17 - 1$$ $$4r = 16 \quad / :4$$ $$r = 4$$ -
Obliczenie wartości dziewiątego wyrazu \(a_9\):
Mając wyznaczoną różnicę \(r = 4\) oraz pierwszy wyraz \(a_1 = 1\), obliczamy \(a_9\): $$a_9 = a_1 + (9 - 1)r = a_1 + 8r$$ $$a_9 = 1 + 8 \cdot 4 = 1 + 32 = 33$$ Sposób alternatywny (własność równych odstępów indeksów):
Różnica numerów wyrazów między \(a_5\) a \(a_9\) wynosi \(9 - 5 = 4\). Oznacza to, że: $$a_9 = a_5 + 4r = 17 + 16 = 33$$
Odpowiedź: B
Wideolekcja:
Zadanie 17. (0–1)
Ciąg geometryczny \((a_n)\) jest określony dla każdej liczby naturalnej \(n \ge 1\).
Wyrazy trzeci i szósty tego ciągu spełniają warunek \(a_3 \cdot a_6 = 18\).
Wyrazy trzeci i szósty tego ciągu spełniają warunek \(a_3 \cdot a_6 = 18\).
Uzupełnij zdanie. Wpisz odpowiednią liczbę w wykropkowanym miejscu, aby zdanie było prawdziwe.
Iloczyn \(a_2 \cdot a_7\) jest równy ......... .
\(18\)
Wskazówki:
- Skorzystaj ze wzoru ogólnego na \(n\)-ty wyraz ciągu geometrycznego: \(a_n = a_1 \cdot q^{n-1}\), gdzie \(a_1\) to pierwszy wyraz, a \(q\) to iloraz ciągu.
- Zapisz wyjściowy iloczyn \(a_3 \cdot a_6\) oraz poszukiwany iloczyn \(a_2 \cdot a_7\) za pomocą \(a_1\) oraz \(q\) i porównaj otrzymane potęgi.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Zapisanie warunku \(a_3 \cdot a_6 = 18\) za pomocą \(a_1\) oraz \(q\):
Stosujemy wzór ogólny \(a_n = a_1 \cdot q^{n-1}\) dla wyrazów \(a_3\) oraz \(a_6\): $$a_3 = a_1 \cdot q^{3-1} = a_1 \cdot q^2$$ $$a_6 = a_1 \cdot q^{6-1} = a_1 \cdot q^5$$ Mnożymy oba wyrazy: $$a_3 \cdot a_6 = (a_1 \cdot q^2) \cdot (a_1 \cdot q^5) = a_1^2 \cdot q^{2+5} = a_1^2 \cdot q^7$$ Z treści zadania wiemy, że iloczyn ten wynosi \(18\), zatem: $$a_1^2 \cdot q^7 = 18$$ -
Rozpisanie poszukiwanego iloczynu \(a_2 \cdot a_7\):
Wyznaczamy analogicznie wzory dla wyrazów \(a_2\) oraz \(a_7\): $$a_2 = a_1 \cdot q^{2-1} = a_1 \cdot q$$ $$a_7 = a_1 \cdot q^{7-1} = a_1 \cdot q^6$$ Obliczamy ich iloczyn: $$a_2 \cdot a_7 = (a_1 \cdot q) \cdot (a_1 \cdot q^6) = a_1^2 \cdot q^{1+6} = a_1^2 \cdot q^7$$ -
Wyznaczenie ostatecznej wartości:
Zauważamy, że wyrażenie \(a_2 \cdot a_7\) doprowadziło do dokładnie takiej samej postaci algebraicznej jak \(a_3 \cdot a_6\): $$a_2 \cdot a_7 = a_1^2 \cdot q^7 = 18$$
Odpowiedź: \(18\)
Wideolekcja:
Zadanie 18. (0–1)
Dany jest trójkąt prostokątny \(ABC\), w którym bok \(AC\) jest przeciwprostokątną oraz \(|BC| = 2\) i \(|AC| = 2\sqrt{10}\). Oznaczmy kąt \(BCA\) przez \(\gamma\) (zobacz rysunek).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Sinus kąta \(\gamma\) jest równy
A. \(\dfrac{1}{\sqrt{10}}\)
B. \(\dfrac{1}{3}\)
C. \(\dfrac{3}{\sqrt{10}}\)
D. \(\dfrac{\sqrt{10}}{\sqrt{11}}\)
C
Wskazówki:
- Przypomnij sobie definicję funkcji sinus w trójkącie prostokątnym: \(\sin \gamma\) to stosunek długości przyprostokątnej leżącej naprzeciwko kąta \(\gamma\) (czyli boku \(AB\)) do długości przeciwprostokątnej (boku \(AC\)).
- Wyznacz brakującą długość boku \(|AB|\), korzystając z twierdzenia Pitagorasa: \(|AB|^2 + |BC|^2 = |AC|^2\).
- Pamiętaj o poprawnym podnoszeniu do kwadratu iloczynu z pierwiastkiem: \((2\sqrt{10})^2 = 2^2 \cdot (\sqrt{10})^2 = 4 \cdot 10 = 40\).
- Podstaw wyliczoną długość boku \(|AB|\) do wzoru na \(\sin \gamma\) i skróć otrzymany ułamek.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Obliczenie długości przyprostokątnej \(AB\) z twierdzenia Pitagorasa:
W trójkącie prostokątnym suma kwadratów długości przyprostokątnych jest równa kwadratowi długości przeciwprostokątnej: $$|AB|^2 + |BC|^2 = |AC|^2$$ Podstawiamy dane z treści zadania (\(|BC| = 2\) oraz \(|AC| = 2\sqrt{10}\)): $$|AB|^2 + 2^2 = (2\sqrt{10})^2$$ $$|AB|^2 + 4 = 4 \cdot 10$$ $$|AB|^2 + 4 = 40$$ $$|AB|^2 = 40 - 4$$ $$|AB|^2 = 36$$ Ponieważ długość boku musi być liczbą dodatnią, pierwiastkujemy obustronnie: $$|AB| = \sqrt{36} = 6$$ -
Wyznaczenie wartości sinusa kąta \(\gamma\):
Z definicji sinusa kąta ostrego w trójkącie prostokątnym obliczamy stosunek długości przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta \(\gamma\) do przeciwprostokątnej: $$\sin \gamma = \dfrac{|AB|}{|AC|}$$ Podstawiamy wyznaczone wartości: $$\sin \gamma = \dfrac{6}{2\sqrt{10}}$$ Skracamy licznik i mianownik przez \(2\): $$\sin \gamma = \dfrac{3}{\sqrt{10}}$$
Odpowiedź: C
Wideolekcja:
Zadanie 19. (0–1)
Punkty \(A\), \(B\), \(C\) oraz \(D\) leżą na okręgu o środku w punkcie \(O\).
Punkt \(B\) leży na krótszym łuku \(AC\).
Kąt \(CDA\) ma miarę \(50^\circ\), a kąt \(COB\) ma miarę \(30^\circ\) (zobacz rysunek).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Miara kąta ostrego \(BOA\) jest równa
Punkt \(B\) leży na krótszym łuku \(AC\).
Kąt \(CDA\) ma miarę \(50^\circ\), a kąt \(COB\) ma miarę \(30^\circ\) (zobacz rysunek).
Miara kąta ostrego \(BOA\) jest równa
A. \(50^\circ\)
B. \(60^\circ\)
C. \(70^\circ\)
D. \(100^\circ\)
C
Wskazówki:
- Skorzystaj z twierdzenia o kącie wpisanym i środkowym opartych na tym samym łuku: miara kąta środkowego jest dwa razy większa od miary kąta wpisanego opartych na tym samym łuku (\(\angle AOC = 2 \cdot \angle CDA\)).
- Zauważ, że punkt \(B\) dzieli łuk \(AC\) na dwa mniejsze łuki, a cały kąt środkowy \(\angle AOC\) jest sumą kątów \(\angle BOA\) oraz \(\angle COB\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie miary kąta środkowego \(\angle AOC\):
Kąt wpisany \(\angle CDA\) oraz kąt środkowy \(\angle AOC\) są oparte na tym samym łuku okręgu (łuku \(AC\), na którym leży punkt \(B\)).
Zgodnie z twierdzeniem o kącie środkowym i wpisanym opartych na tym samym łuku, miara kąta środkowego jest dwukrotnie większa od miary kąta wpisanego: $$\angle AOC = 2 \cdot \angle CDA$$ Podstawiamy daną wartość \(\angle CDA = 50^\circ\): $$\angle AOC = 2 \cdot 50^\circ = 100^\circ$$ -
Obliczenie miary kąta \(\angle BOA\):
Ponieważ punkt \(B\) leży na krótszym łuku \(AC\), kąt środkowy \(\angle AOC\) jest sumą dwóch przylegających kątów środkowych \(\angle BOA\) oraz \(\angle COB\): $$\angle AOC = \angle BOA + \angle COB$$ Podstawiamy wyznaczoną wartość \(\angle AOC = 100^\circ\) oraz daną z treści \(\angle COB = 30^\circ\): $$100^\circ = \angle BOA + 30^\circ$$ Przekształcamy równanie, aby wyznaczyć szukaną miarę kąta \(\angle BOA\): $$\angle BOA = 100^\circ - 30^\circ = 70^\circ$$
Odpowiedź: C
Wideolekcja:
Zadanie 20. (0–1)
Na płaszczyźnie dane są cztery proste: \(k\), \(l\), \(m\) oraz \(n\). Proste \(k\) oraz \(l\) są równoległe.
Prosta \(m\) przecina proste \(k\) oraz \(l\) w punktach – odpowiednio – \(A\) oraz \(C\).
Prosta \(n\) przecina proste \(k\) oraz \(l\) w punktach – odpowiednio – \(D\) oraz \(B\).
Odcinki \(AC\) i \(BD\) przecinają się w punkcie \(O\).
Ponadto \(|OA| = 12\), \(|OB| = 6\) oraz \(|OC| = 8\) (zobacz rysunek).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Odcinek \(OD\) ma długość
Prosta \(m\) przecina proste \(k\) oraz \(l\) w punktach – odpowiednio – \(A\) oraz \(C\).
Prosta \(n\) przecina proste \(k\) oraz \(l\) w punktach – odpowiednio – \(D\) oraz \(B\).
Odcinki \(AC\) i \(BD\) przecinają się w punkcie \(O\).
Ponadto \(|OA| = 12\), \(|OB| = 6\) oraz \(|OC| = 8\) (zobacz rysunek).
Odcinek \(OD\) ma długość
A. \(4\)
B. \(9\)
C. \(10\)
D. \(16\)
B
Wskazówki:
- Zauważ, że proste \(k\) i \(l\) są równoległe (\(k \parallel l\)), a proste \(m\) i \(n\) przecinają się w punkcie \(O\).
- Wykorzystaj własności kątów wierzchołkowych oraz naprzemianległych wewnętrznych, aby wykazać podobieństwo trójkątów \(\triangle OAD\) i \(\triangle OCB\) (cecha kąt-kąt-kąt) lub zastosuj twierdzenie Talesa.
- Ułóż odpowiednią proporcję dla boków odpowiadających w tych trójkątach: \(\dfrac{|OD|}{|OB|} = \dfrac{|OA|}{|OC|}\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wykazanie podobieństwa trójkątów \(\triangle OAD\) i \(\triangle OCB\):
Ponieważ proste \(k\) i \(l\) są równoległe:- Kąty przy wierzchołku \(O\), czyli \(\angle AOD\) oraz \(\angle COB\), są kątami wierzchołkowymi, więc mają równe miary: \(\angle AOD = \angle COB\).
- Kąty \(\angle OAD\) oraz \(\angle OCB\) są kątami naprzemianległymi wewnętrznymi utworzonymi przez prostą \(m\) przecinającą proste równoległe \(k\) i \(l\), zatem: \(\angle OAD = \angle OCB\).
- Kąty \(\angle ODA\) oraz \(\angle OBC\) są kątami naprzemianległymi wewnętrznymi utworzonymi przez prostą \(n\), zatem: \(\angle ODA = \angle OBC\).
-
Ułożenie i rozwiązanie proporcji odcinków:
Z podobieństwa trójkątów \(\triangle OAD \sim \triangle OCB\) (lub bezpośrednio z twierdzenia Talesa dla prostych przecinających się w punkcie \(O\)) stosunek odpowiadających sobie boków jest stały: $$\dfrac{|OD|}{|OB|} = \dfrac{|OA|}{|OC|}$$ Podstawiamy wartości podane w treści zadania: \(|OA| = 12\), \(|OC| = 8\), \(|OB| = 6\): $$\dfrac{|OD|}{6} = \dfrac{12}{8}$$ Upraszczamy ułamek po prawej stronie: $$\dfrac{|OD|}{6} = \dfrac{3}{2}$$ Mnożymy obustronnie przez \(6\): $$|OD| = 6 \cdot \dfrac{3}{2} = 3 \cdot 3 = 9$$
Odpowiedź: B
Wideolekcja:
Zadanie 21. (0–2)
Dany jest trójkąt \(KLM\), w którym \(|KM| = a\) oraz \(|LM| = b\).
Dwusieczna kąta \(LMK\) przecina bok \(KL\) w punkcie \(N\) (zobacz rysunek).
Dwusieczna kąta \(LMK\) przecina bok \(KL\) w punkcie \(N\) (zobacz rysunek).
Wykaż, że stosunek pola trójkąta \(KNM\) do pola trójkąta \(NLM\) jest równy \(\dfrac{a}{b}\).
Wykazano, że \(\dfrac{P_{\Delta KNM}}{P_{\Delta NLM}} = \dfrac{a}{b}\).
Wskazówki:
- Skorzystaj ze wzoru na pole trójkąta z wykorzystaniem długości dwóch boków oraz sinusa kąta między nimi: \(P = \frac{1}{2} x y \sin \gamma\).
- Dwusieczna dzieli kąt przy wierzchołku \(M\) na dwa równe kąty o mierze \(\alpha\), a odcinek \(MN\) jest wspólnym bokiem obu trójkątów.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wprowadzenie oznaczeń kątów i wspólnego boku:
Ponieważ odcinek \(MN\) jest dwusieczną kąta \(LMK\), dzieli go na dwa kąty o jednakowej mierze. Przyjmijmy: $$\angle KMN = \angle NLM = \alpha$$ Oznaczmy długość odcinka dwusiecznej jako \(|MN| = d\). -
Zapisanie pól trójkątów za pomocą wzoru trygonometrycznego:
Pole dowolnego trójkąta o bokach \(x, y\) i kącie \(\gamma\) między nimi wyraża się wzorem \(P = \frac{1}{2} x y \sin \gamma\).
Zapisujemy pola trójkątów \(KNM\) oraz \(NLM\):- Pole trójkąta \(KNM\) (o bokach \(a\) i \(d\) oraz kącie \(\alpha\)): $$P_{\Delta KNM} = \frac{1}{2} \cdot |KM| \cdot |MN| \cdot \sin \alpha = \frac{1}{2} \cdot a \cdot d \cdot \sin \alpha$$
- Pole trójkąta \(NLM\) (o bokach \(b\) i \(d\) oraz kącie \(\alpha\)): $$P_{\Delta NLM} = \frac{1}{2} \cdot |LM| \cdot |MN| \cdot \sin \alpha = \frac{1}{2} \cdot b \cdot d \cdot \sin \alpha$$
-
Obliczenie stosunku pól trójkątów:
Dzielimy pole trójkąta \(KNM\) przez pole trójkąta \(NLM\): $$\frac{P_{\Delta KNM}}{P_{\Delta NLM}} = \frac{\frac{1}{2} \cdot a \cdot d \cdot \sin \alpha}{\frac{1}{2} \cdot b \cdot d \cdot \sin \alpha}$$ Skracamy wspólne czynniki występujące w liczniku i mianowniku (\(\frac{1}{2}\), \(d\) oraz \(\sin \alpha \neq 0\)): $$\frac{P_{\Delta KNM}}{P_{\Delta NLM}} = \frac{a}{b}$$ co kończy dowód.
Odpowiedź: Wykazano, że \(\dfrac{P_{\Delta KNM}}{P_{\Delta NLM}} = \dfrac{a}{b}\).
Wideolekcja:
Zadanie 22. (0–1)
W okrąg \(\mathcal{O}\) o promieniu \(9\sqrt{3}\) wpisano trójkąt równoboczny \(\mathcal{T}\).
Uzupełnij zdanie. Wpisz odpowiednią liczbę w wykropkowanym miejscu, aby zdanie było prawdziwe.
Bok trójkąta \(\mathcal{T}\) ma długość ………… .
\(27\)
Wskazówki:
- Skorzystaj ze związku między promieniem okręgu opisanego na trójkącie równobocznym \(R\) a jego wysokością \(h\): \(R = \dfrac{2}{3}h\).
- Przypomnij sobie wzór na wysokość trójkąta równobocznego o boku \(a\): \(h = \dfrac{a\sqrt{3}}{2}\).
- Połącz oba wzory, aby otrzymać bezpośrednią zależność między promieniem \(R\) a długością boku \(a\): \(R = \dfrac{a\sqrt{3}}{3}\).
- Podstaw daną wartość \(R = 9\sqrt{3}\) i rozwiąż równanie liniowe względem \(a\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Zastosowanie wzoru na promień okręgu opisanego na trójkącie równobocznym:
W trójkącie równobocznym o boku długości \(a\) wysokość wynosi: $$h = \dfrac{a\sqrt{3}}{2}$$ Środek okręgu opisanego na trójkącie równobocznym dzieli wysokość w stosunku \(2:1\), licząc od wierzchołka, co oznacza, że promień \(R\) jest równy \(\dfrac{2}{3}\) wysokości: $$R = \dfrac{2}{3}h = \dfrac{2}{3} \cdot \dfrac{a\sqrt{3}}{2} = \dfrac{a\sqrt{3}}{3}$$ -
Wyznaczenie długości boku trójkąta \(a\):
Wstawiamy daną wartość promienia \(R = 9\sqrt{3}\) do wyprowadzonego wzoru: $$\dfrac{a\sqrt{3}}{3} = 9\sqrt{3}$$ Mnożymy obustronnie równanie przez \(3\): $$a\sqrt{3} = 9\sqrt{3} \cdot 3$$ $$a\sqrt{3} = 27\sqrt{3}$$ Dzielimy obie strony równania przez \(\sqrt{3}\): $$a = 27$$
Odpowiedź: \(27\)
Wideolekcja:
Zadanie 23. (0–1)
Kąt \(\alpha\) jest ostry i spełnia warunek \(\dfrac{3\sin\alpha + 4\cos\alpha}{4\cos\alpha} = 6\).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Tangens kąta \(\alpha\) jest równy
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Tangens kąta \(\alpha\) jest równy
A. \(\dfrac{5}{8}\)
B. \(\dfrac{8}{3}\)
C. \(\dfrac{32}{5}\)
D. \(\dfrac{20}{3}\)
D
Wskazówki:
- Dla kąta ostrego \(\alpha \in (0^\circ, 90^\circ)\) zachodzi \(\cos\alpha \neq 0\), więc możesz pomnożyć obie strony równania przez mianownik \(4\cos\alpha\) lub rozbić lewą stronę na sumę dwóch ułamków.
- Skorzystaj z podstawowej tożsamości trygonometrycznej wiążącej tangens z sinusem i cosinusem: \(\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{\sin\alpha}{\cos\alpha}\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Mnożenie obu stron równania przez mianownik:
Zapisujemy wyjściowe równanie: $$\dfrac{3\sin\alpha + 4\cos\alpha}{4\cos\alpha} = 6$$ Mnożymy obie strony przez \(4\cos\alpha\) (ponieważ kąt jest ostry, \(\cos\alpha > 0\)): $$3\sin\alpha + 4\cos\alpha = 6 \cdot 4\cos\alpha$$ $$3\sin\alpha + 4\cos\alpha = 24\cos\alpha$$ -
Uporządkowanie wyrazów i wyznaczenie zależności między \(\sin\alpha\) a \(\cos\alpha\):
Przenosimy wyrazy z \(\cos\alpha\) na prawą stronę: $$3\sin\alpha = 24\cos\alpha - 4\cos\alpha$$ $$3\sin\alpha = 20\cos\alpha$$ -
Obliczenie wartości \(\operatorname{tg}\alpha\):
Dzielimy obie strony równania przez \(3\cos\alpha\): $$\dfrac{\sin\alpha}{\cos\alpha} = \dfrac{20}{3}$$ Korzystając ze wzoru \(\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{\sin\alpha}{\cos\alpha}\), otrzymujemy: $$\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{20}{3}$$
Odpowiedź: D
Wideolekcja:
Zadanie 24.1. (0–1)
W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) punkty \(A = (0, -3)\), \(B = (2, 1)\) oraz \(C = (0, 2)\) są wierzchołkami trójkąta prostokątnego.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Pole trójkąta \(ABC\) jest równe
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Pole trójkąta \(ABC\) jest równe
A. \(3\)
B. \(5\)
C. \(6\)
D. \(10\)
B
Wskazówki:
- Zauważ, że punkty \(A = (0, -3)\) oraz \(C = (0, 2)\) leżą na osi \(Oy\) układu współrzędnych, co pozwala potraktować odcinek \(AC\) jako podstawę trójkąta.
- Długość podstawy \(|AC|\) to odległość między współrzędnymi \(y\) punktów \(A\) i \(C\).
- Wysokość \(h\) opuszczona na tę podstawę to odległość punktu \(B = (2, 1)\) od osi \(Oy\), czyli wartość jego pierwszej współrzędnej \(x_B\).
- Pole trójkąta oblicz ze standardowego wzoru \(P = \dfrac{1}{2} \cdot a \cdot h\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie długości podstawy \(|AC|\):
Punkty \(A(0, -3)\) i \(C(0, 2)\) mają pierwszą współrzędną równą \(0\), co oznacza, że cały odcinek \(AC\) leży na pionowej osi \(Oy\). Długość tego odcinka obliczamy jako różnicę ich drugich współrzędnych: $$a = |AC| = |y_C - y_A| = |2 - (-3)| = 2 + 3 = 5$$ -
Wyznaczenie wysokości \(h\) trójkąta:
Wysokość trójkąta opuszczona z wierzchołka \(B(2, 1)\) na prostą zawierającą odcinek \(AC\) (oś \(Oy\)) jest odcinkiem poziomym. Jej długość jest równa wartości bezwzględnej ze współrzędnej \(x\) wierzchołka \(B\): $$h = |x_B| = |2| = 2$$ -
Obliczenie pola trójkąta \(ABC\):
Podstawiamy wyznaczone wartości długości podstawy \(a = 5\) oraz wysokości \(h = 2\) do wzoru na pole trójkąta: $$P = \dfrac{1}{2} \cdot a \cdot h = \dfrac{1}{2} \cdot 5 \cdot 2 = 5$$ Sposób alternatywny (iloczyn długości przyprostokątnych):
W trójkącie prostokątnym pole jest równe połowie iloczynu długości przyprostokątnych \(|BA|\) i \(|BC|\): $$|BA| = \sqrt{(0 - 2)^2 + (-3 - 1)^2} = \sqrt{(-2)^2 + (-4)^2} = \sqrt{4 + 16} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}$$ $$|BC| = \sqrt{(0 - 2)^2 + (2 - 1)^2} = \sqrt{(-2)^2 + 1^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5}$$ $$P = \dfrac{1}{2} \cdot |BA| \cdot |BC| = \dfrac{1}{2} \cdot 2\sqrt{5} \cdot \sqrt{5} = 5$$
Odpowiedź: B
Wideolekcja:
Zadanie 24.2. (0–1)
W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) punkty \(A = (0, -3)\), \(B = (2, 1)\) oraz \(C = (0, 2)\) są wierzchołkami trójkąta prostokątnego.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Środek okręgu opisanego na trójkącie \(ABC\) ma współrzędne
A. \(\left(\dfrac{2}{3}, 0\right)\)
B. \(\left(-\dfrac{1}{2}, 0\right)\)
C. \(\left(0, -\dfrac{2}{3}\right)\)
D. \(\left(0, -\dfrac{1}{2}\right)\)
D
Wskazówki:
- W trójkącie prostokątnym kąt prosty jest kątem wpisanym opartym na średnicy okręgu opisanego, co oznacza, że środek tego okręgu leży dokładnie w środku przeciwprostokątnej.
- Zidentyfikuj przeciwprostokątną trójkąta (odcinek \(AC\)), a następnie wyznacz współrzędne jej środka ze wzoru: \(S = \left(\dfrac{x_A + x_C}{2}, \dfrac{y_A + y_C}{2}\right)\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Określenie położenia kąta prostego i przeciwprostokątnej:
Sprawdzamy, przy którym wierzchołku znajduje się kąt prosty, wyznaczając wektory ramion przy wierzchołku \(B = (2, 1)\): $$\vec{BA} = [0 - 2, -3 - 1] = [-2, -4]$$ $$\vec{BC} = [0 - 2, 2 - 1] = [-2, 1]$$ Obliczamy ich iloczyn skalarny: $$\vec{BA} \cdot \vec{BC} = (-2) \cdot (-2) + (-4) \cdot 1 = 4 - 4 = 0$$ Iloczyn skalarny jest równy \(0\), co potwierdza, że ramiona \(BA\) i \(BC\) są prostopadłe (\(\angle ABC = 90^\circ\)). Przeciwprostokątną trójkąta jest zatem odcinek \(AC\). -
Wyznaczenie współrzędnych środka okręgu opisanego:
W trójkącie prostokątnym środek okręgu opisanego \(S\) jest środkiem przeciwprostokątnej \(AC\). Korzystamy ze wzoru na środek odcinka o końcach \(A = (0, -3)\) oraz \(C = (0, 2)\): $$S = \left(\dfrac{x_A + x_C}{2}, \dfrac{y_A + y_C}{2}\right)$$ Podstawiamy współrzędne punktów \(A\) i \(C\): $$S = \left(\dfrac{0 + 0}{2}, \dfrac{-3 + 2}{2}\right) = \left(0, -\dfrac{1}{2}\right)$$
Odpowiedź: D. \(\left(0, -\dfrac{1}{2}\right)\)
Wideolekcja:
Zadanie 25. (0–1)
W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) dany jest okrąg \(\mathcal{O}\) o środku w punkcie \(S = (1, -3)\) i o promieniu \(5\).
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Punkt \(A = (4, -7)\) leży na okręgu \(\mathcal{O}\). | P | F |
| Okrąg \(\mathcal{O}\) jest określony równaniem \((x - 1)^2 + (y + 3)^2 = 5\). | P | F |
PF
Wskazówki:
- Przypomnij sobie postać kanoniczną równania okręgu o środku \(S = (a, b)\) i promieniu \(r\): \((x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2\).
- Zwróć uwagę, że po prawej stronie równania okręgu występuje kwadrat promienia (\(r^2\)), a nie sam promień (\(r\)).
- Punkt leży na okręgu wtedy i tylko wtedy, gdy jego odległość od środka okręgu jest dokładnie równa promieniowi \(r\), lub gdy jego współrzędne spełniają równanie tego okręgu.
- Wzór na odległość dwóch punktów \(S(x_S, y_S)\) oraz \(A(x_A, y_A)\) to \(|SA| = \sqrt{(x_A - x_S)^2 + (y_A - y_S)^2}\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie poprawnego równania okręgu \(\mathcal{O}\):
Środek okręgu to \(S = (a, b) = (1, -3)\), a promień wynosi \(r = 5\). Podstawiamy te wielkości do ogólnego równania okręgu: $$(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2$$ $$(x - 1)^2 + \big(y - (-3)\big)^2 = 5^2$$ $$(x - 1)^2 + (y + 3)^2 = 25$$ -
Ocena pierwszego stwierdzenia (przynależność punktu \(A\) do okręgu):
Sprawdzamy odległość punktu \(A = (4, -7)\) od środka okręgu \(S = (1, -3)\): $$|SA| = \sqrt{(4 - 1)^2 + (-7 - (-3))^2} = \sqrt{3^2 + (-7 + 3)^2} = \sqrt{3^2 + (-4)^2}$$ $$|SA| = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$$ Ponieważ odległość punktu \(A\) od środka \(S\) jest równa promieniowi okręgu (\(|SA| = r = 5\)), punkt \(A\) leży na okręgu \(\mathcal{O}\).
Stwierdzenie 1 jest prawdziwe (P). -
Ocena drugiego stwierdzenia (równanie okręgu):
W podanym w tabeli równaniu \((x - 1)^2 + (y + 3)^2 = 5\) po prawej stronie znajduje się liczba \(5\), która odpowiada promieniowi \(r = \sqrt{5}\).
Dla okręgu o promieniu \(r = 5\) po prawej stronie musi występować \(r^2 = 5^2 = 25\).
Stwierdzenie 2 jest fałszywe (F).
Odpowiedź: PF
Wideolekcja:
Zadanie 26. (0–1)
W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) dana jest prosta \(k\) o równaniu \(y = -\frac{1}{3}x + 2\). Prosta \(l\) jest równoległa do prostej \(k\) i przechodzi przez punkt \((2, -2)\).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Prosta \(l\) przecina oś \(Oy\) w punkcie
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Prosta \(l\) przecina oś \(Oy\) w punkcie
A. \((0, -3)\)
B. \(\left(0, -\frac{1}{2}\right)\)
C. \((0, -1)\)
D. \(\left(0, -\frac{4}{3}\right)\)
D
Wskazówki:
- Dwie proste opisane równaniami kierunkowymi \(y = a_1x + b_1\) oraz \(y = a_2x + b_2\) są równoległe wtedy i tylko wtedy, gdy ich współczynniki kierunkowe są równe: \(a_1 = a_2\).
- Punkt przecięcia dowolnej prostej o równaniu \(y = ax + b\) z osią \(Oy\) ma współrzędne \((0, b)\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie współczynnika kierunkowego prostej \(l\):
Równanie prostej \(k\) ma postać: $$y = -\dfrac{1}{3}x + 2$$ Współczynnik kierunkowy prostej \(k\) wynosi zatem \(a_k = -\dfrac{1}{3}\).
Ponieważ prosta \(l\) jest równoległa do prostej \(k\) (\(l \parallel k\)), jej współczynnik kierunkowy \(a_l\) musi być taki sam: $$a_l = a_k = -\dfrac{1}{3}$$ Równanie prostej \(l\) możemy zatem zapisać jako: $$y = -\dfrac{1}{3}x + b$$ -
Wyznaczenie wyrazu wolnego \(b\) prostej \(l\):
Wiemy, że prosta \(l\) przechodzi przez punkt o współrzędnych \((2, -2)\). Podstawiamy \(x = 2\) oraz \(y = -2\) do jej równania: $$-2 = -\dfrac{1}{3} \cdot 2 + b$$ $$-2 = -\dfrac{2}{3} + b$$ Dodajemy \(\dfrac{2}{3}\) do obu stron równania: $$b = -2 + \dfrac{2}{3} = -\dfrac{6}{3} + \dfrac{2}{3} = -\dfrac{4}{3}$$ Równanie prostej \(l\) to: $$y = -\dfrac{1}{3}x - \dfrac{4}{3}$$ -
Podanie punktu przecięcia prostej \(l\) z osią \(Oy\):
Punkt przecięcia wykresu prostej z osią pionową \(Oy\) ma pierwszą współrzędną równą \(0\) (\(x = 0\)), a drugą równą wartości wyrazu wolnego \(b\): $$y = -\dfrac{1}{3} \cdot 0 - \dfrac{4}{3} = -\dfrac{4}{3}$$ Zatem szukany punkt ma współrzędne: $$\left(0, -\dfrac{4}{3}\right)$$
Odpowiedź: D
Wideolekcja:
Zadanie 27. (0–2)
Dany jest ostrosłup prawidłowy czworokątny, w którym przekątna podstawy ma długość \(8\sqrt{3}\). Krawędź boczna tego ostrosłupa jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem \(30^\circ\).
Oblicz objętość tego ostrosłupa. Zapisz obliczenia.
Oblicz objętość tego ostrosłupa. Zapisz obliczenia.
\(V = 128\)
Wskazówki:
- Podstawą ostrosłupa prawidłowego czworokątnego jest kwadrat. Pole kwadratu o przekątnej \(d\) można wyznaczyć bezpośrednio ze wzoru \(P_p = \dfrac{d^2}{2}\).
- Kąt nachylenia krawędzi bocznej do płaszczyzny podstawy to kąt między krawędzią boczną a połową przekątnej podstawy \(\dfrac{d}{2}\).
- Wysokość ostrosłupa \(H\), połowa przekątnej podstawy \(\dfrac{d}{2}\) oraz krawędź boczna tworzą trójkąt prostokątny o kącie ostrym \(30^\circ\).
- Objętość ostrosłupa obliczamy ze wzoru \(V = \dfrac{1}{3} \cdot P_p \cdot H\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Obliczenie pola podstawy ostrosłupa:
Podstawą ostrosłupa jest kwadrat o przekątnej \(d = 8\sqrt{3}\). Obliczamy pole podstawy \(P_p\): $$P_p = \dfrac{d^2}{2} = \dfrac{(8\sqrt{3})^2}{2} = \dfrac{64 \cdot 3}{2} = \dfrac{192}{2} = 96$$ -
Wyznaczenie wysokości ostrosłupa \(H\):
Wysokość ostrosłupa \(H = |SO|\) łączy wierzchołek \(S\) ze środkiem podstawy \(O\) (punktem przecięcia przekątnych kwadratu). Odcinek łączący środek podstawy z wierzchołkiem podstawy to połowa przekątnej: $$\dfrac{d}{2} = \dfrac{8\sqrt{3}}{2} = 4\sqrt{3}$$ W trójkącie prostokątnym \(SOA\) kąt przy wierzchołku \(A\) wynosi \(30^\circ\). Korzystając z definicji tangensa kąta ostrego: $$\operatorname{tg} 30^\circ = \dfrac{H}{\frac{d}{2}}$$ $$\dfrac{\sqrt{3}}{3} = \dfrac{H}{4\sqrt{3}}$$ Mnożymy obustronnie przez \(4\sqrt{3}\): $$H = 4\sqrt{3} \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{3} = 4 \cdot \dfrac{3}{3} = 4$$ -
Obliczenie objętości ostrosłupa:
Podstawiamy wyznaczone pole podstawy \(P_p = 96\) oraz wysokość \(H = 4\) do wzoru na objętość ostrosłupa: $$V = \dfrac{1}{3} \cdot P_p \cdot H = \dfrac{1}{3} \cdot 96 \cdot 4 = 32 \cdot 4 = 128$$
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa jest równa \(128\).
Wideolekcja:
Zadanie 28. (0–1)
Stożek i walec mają równe wysokości. Promień podstawy stożka jest dwa razy większy od promienia podstawy walca.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Stosunek objętości stożka do objętości walca jest równy
A. \(\dfrac{1}{12}\)
B. \(\dfrac{1}{6}\)
C. \(\dfrac{2}{3}\)
D. \(\dfrac{4}{3}\)
D
Wskazówki:
- Skorzystaj ze wzorów na objętość brył: dla stożka \(V_s = \dfrac{1}{3}\pi R^2 H\), a dla walca \(V_w = \pi r^2 H\).
- Wyraź promień stożka jako \(R = 2r\) i pamiętaj o podniesieniu do kwadratu całego wyrażenia \((2r)^2 = 4r^2\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wprowadzenie oznaczeń i analiza zależności:
Przyjmijmy wspólne oznaczenia parametrów dla obu brył:- Wysokość stożka i walca jest taka sama, oznaczmy ją jako \(H\).
- Promień podstawy walca oznaczmy jako \(r\).
- Promień podstawy stożka jest dwukrotnie większy, czyli wynosi \(R = 2r\).
-
Wyznaczenie objętości stożka i walca:
Podstawiamy zależności do wzorów na objętość:- Objętość stożka: $$V_s = \frac{1}{3}\pi R^2 H = \frac{1}{3}\pi (2r)^2 H = \frac{1}{3}\pi \cdot 4r^2 H = \frac{4}{3}\pi r^2 H$$
- Objętość walca: $$V_w = \pi r^2 H$$
-
Obliczenie stosunku objętości:
Dzielimy objętość stożka przez objętość walca: $$\frac{V_s}{V_w} = \frac{\dfrac{4}{3}\pi r^2 H}{\pi r^2 H}$$ Skracamy wspólne wyrażenie \(\pi r^2 H\): $$\frac{V_s}{V_w} = \frac{4}{3}$$
Odpowiedź: D. \(\dfrac{4}{3}\)
Wideolekcja:
Zadanie 29. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Wszystkich liczb naturalnych trzycyfrowych nieparzystych, w których zapisie dziesiętnym występują tylko cyfry \(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6\) (np.: \(321, 555\)), jest
A. \(6 \cdot 7 \cdot 3\)
B. \(6 \cdot 7 \cdot 7\)
C. \(7 \cdot 7 \cdot 3\)
D. \(7 \cdot 7 \cdot 7\)
A
Wskazówki:
- Skorzystaj z reguły mnożenia dla liczby trzycyfrowej, rozpatrując kolejno trzy pozycje: cyfrę setek, cyfrę dziesiątek oraz cyfrę jedności.
- Pamiętaj, że pierwsza cyfra (cyfra setek) liczby naturalnej nie może być równa \(0\).
- Cyfry mogą się powtarzać, o czym świadczy podany w treści przykład liczby \(555\).
- Liczba jest nieparzysta wtedy i tylko wtedy, gdy jej ostatnia cyfra (cyfra jedności) jest liczbą nieparzystą.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Określenie dostępnego zbioru cyfr i postaci liczby:
Dany jest zbiór \(7\) cyfr: $$\{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6\}$$ Każdą liczbę trzycyfrową możemy zapisać w postaci trzech pozycji: $$\overline{abc}$$ gdzie \(a\) oznacza cyfrę setek, \(b\) cyfrę dziesiątek, a \(c\) cyfrę jedności. -
Wyznaczenie liczby możliwości dla poszczególnych cyfr:
Analizujemy ograniczenia dla każdej pozycji:- Cyfra setek (\(a\)): liczba trzycyfrowa nie może zaczynać się od zera, więc na pierwszej pozycji może stać dowolna cyfra ze zbioru \(\{1, 2, 3, 4, 5, 6\}\). Daje to \(6\) możliwości.
- Cyfra dziesiątek (\(b\)): na środkowej pozycji może stać dowolna cyfra z pełnego zbioru \(\{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6\}\), ponieważ cyfry mogą się powtarzać. Daje to \(7\) możliwości.
- Cyfra jedności (\(c\)): liczba ma być nieparzysta, więc na ostatniej pozycji musi znaleźć się cyfra nieparzysta ze zbioru, czyli \(\{1, 3, 5\}\). Daje to \(3\) możliwości.
-
Zastosowanie reguły mnożenia:
Zgodnie z regułą mnożenia, łączną liczbę takich liczb naturalnych otrzymujemy poprzez pomnożenie liczby możliwości na poszczególnych pozycjach: $$N = 6 \cdot 7 \cdot 3$$
Odpowiedź: A
Wideolekcja:
Zadanie 30. (0–2)
Dane są dwa zbiory cyfr: \(X = \{1, 3, 5, 7, 9\}\) oraz \(Y = \{0, 2, 4, 6, 8\}\).
Losujemy jedną cyfrę ze zbioru \(X\), a następnie losujemy jedną cyfrę ze zbioru \(Y\). Następnie zapisujemy liczbę dwucyfrową w ten sposób, że cyfra wylosowana ze zbioru \(X\) jest cyfrą dziesiątek, a cyfra wylosowana ze zbioru \(Y\) jest cyfrą jedności tej liczby dwucyfrowej.
Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia \(A\) polegającego na tym, że otrzymana w ten sposób liczba dwucyfrowa będzie podzielna przez \(6\). Zapisz obliczenia.
Losujemy jedną cyfrę ze zbioru \(X\), a następnie losujemy jedną cyfrę ze zbioru \(Y\). Następnie zapisujemy liczbę dwucyfrową w ten sposób, że cyfra wylosowana ze zbioru \(X\) jest cyfrą dziesiątek, a cyfra wylosowana ze zbioru \(Y\) jest cyfrą jedności tej liczby dwucyfrowej.
Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia \(A\) polegającego na tym, że otrzymana w ten sposób liczba dwucyfrowa będzie podzielna przez \(6\). Zapisz obliczenia.
\(P(A) = \dfrac{9}{25} = 0{,}36\)
Wskazówki:
- Liczba naturalna jest podzielna przez \(6\), gdy jest jednocześnie podzielna przez \(2\) oraz przez \(3\).
- Ponieważ każda cyfra ze zbioru \(Y\) jest parzysta (\(0, 2, 4, 6, 8\)), wszystkie utworzone liczby dwucyfrowe są automatycznie podzielne przez \(2\).
- Wystarczy zatem sprawdzić cechę podzielności przez \(3\), czyli czy suma cyfry dziesiątek i cyfry jedności jest podzielna przez \(3\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie liczby wszystkich zdarzeń elementarnych \(|\Omega|\):
Cyfrę dziesiątek wybieramy ze zbioru \(X = \{1, 3, 5, 7, 9\}\) (mamy \(5\) możliwości).
Cyfrę jedności wybieramy ze zbioru \(Y = \{0, 2, 4, 6, 8\}\) (mamy \(5\) możliwości).
Zgodnie z regułą mnożenia, całkowita liczba możliwych do utworzenia liczb dwucyfrowych wynosi: $$|\Omega| = 5 \cdot 5 = 25$$ -
Wyznaczenie liczby zdarzeń sprzyjających \(|A|\):
Zdarzenie \(A\) polega na wylosowaniu liczby podzielnej przez \(6\). Ponieważ wszystkie utworzone liczby kończą się cyfrą parzystą ze zbioru \(Y\), każda z nich jest parzysta. Aby liczba dzieliła się przez \(6\), suma jej cyfr musi być podzielna przez \(3\).
Przeanalizujmy wszystkie przypadki w zależności od cyfry dziesiątek \(d \in X\):- dla \(d = 1\): liczby to \(10, \mathbf{12}, 14, 16, \mathbf{18}\) — podzielne przez \(6\) są \(2\) liczby (\(12\) oraz \(18\)),
- dla \(d = 3\): liczby to \(\mathbf{30}, 32, 34, \mathbf{36}, 38\) — podzielne przez \(6\) są \(2\) liczby (\(30\) oraz \(36\)),
- dla \(d = 5\): liczby to \(50, 52, \mathbf{54}, 56, 58\) — podzielna przez \(6\) jest \(1\) liczba (\(54\)),
- dla \(d = 7\): liczby to \(70, \mathbf{72}, 74, 76, \mathbf{78}\) — podzielne przez \(6\) są \(2\) liczby (\(72\) oraz \(78\)),
- dla \(d = 9\): liczby to \(\mathbf{90}, 92, 94, \mathbf{96}, 98\) — podzielne przez \(6\) są \(2\) liczby (\(90\) oraz \(96\)).
-
Obliczenie prawdopodobieństwa zdarzenia \(A\):
Stosujemy klasyczną definicję prawdopodobieństwa: $$P(A) = \dfrac{|A|}{|\Omega|}$$ Podstawiamy wyznaczone wartości liczbowe: $$P(A) = \dfrac{9}{25} = 0{,}36$$
Odpowiedź: \(P(A) = \dfrac{9}{25}\) (lub \(0{,}36\))
Wideolekcja:
Zadanie 31. (0–1)
Nauczyciel matematyki po każdym sprawdzianie porównuje wyniki uzyskane przez uczniów dwóch klas: klasy IV A oraz klasy IV B. Na dwóch poniższych diagramach przedstawiono wyniki sprawdzianu ze statystyki, jakie uzyskali uczniowie tych klas.
Na osiach poziomych podano oceny, które uzyskali uczniowie tych klas, a na osiach pionowych podano liczbę uczniów, którzy otrzymali daną ocenę.
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
Na osiach poziomych podano oceny, które uzyskali uczniowie tych klas, a na osiach pionowych podano liczbę uczniów, którzy otrzymali daną ocenę.
| Średnia arytmetyczna ocen uzyskanych ze sprawdzianu ze statystyki przez uczniów klasy IV A jest równa średniej arytmetycznej ocen uzyskanych z tego sprawdzianu przez uczniów klasy IV B. | P | F |
| Mediana ocen uzyskanych ze sprawdzianu ze statystyki przez uczniów klasy IV A jest równa medianie ocen uzyskanych z tego sprawdzianu przez uczniów klasy IV B. | P | F |
1. P, 2. P
Wskazówki:
- Średnia arytmetyczna to suma wszystkich uzyskanych ocen podzielona przez łączną liczbę uczniów w danej klasie: \(\bar{x} = \dfrac{\sum x_i \cdot n_i}{N}\).
- Zauważ symetrię rozkładu ocen wokół wartości \(3{,}5\) na obu diagramach – pozwala to natychmiast przewidzieć wartość średniej.
- Mediana dla parzystej liczby danych (\(N = 20\)) to średnia arytmetyczna dwóch środkowych wyrazów po uporządkowaniu rosnącym: \(10.\) oraz \(11.\) ucznia (\(Me = \dfrac{x_{10} + x_{11}}{2}\)).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Odczytanie danych i obliczenie średniej arytmetycznej w klasie IV A:
Z diagramu dla klasy IV A odczytujemy liczbę uczniów, którzy otrzymali poszczególne oceny:- ocena \(1\): \(1\) uczeń,
- ocena \(2\): \(6\) uczniów,
- ocena \(3\): \(3\) uczniów,
- ocena \(4\): \(3\) uczniów,
- ocena \(5\): \(6\) uczniów,
- ocena \(6\): \(1\) uczeń.
-
Odczytanie danych, obliczenie średniej w klasie IV B i ocena pierwszego stwierdzenia:
Z diagramu dla klasy IV B odczytujemy:- ocena \(1\): \(1\) uczeń,
- ocena \(2\): \(3\) uczniów,
- ocena \(3\): \(6\) uczniów,
- ocena \(4\): \(6\) uczniów,
- ocena \(5\): \(3\) uczniów,
- ocena \(6\): \(1\) uczeń.
-
Wyznaczenie mediany ocen w obu klasach i ocena drugiego stwierdzenia:
W obu klasach mamy po \(N = 20\) wyników (liczba parzysta). Mediana jest średnią arytmetyczną wyrazów znajdujących się na pozycjach \(\frac{20}{2} = 10\) oraz \(10 + 1 = 11\) w uporządkowanym rosnąco ciągu ocen: $$Me = \dfrac{x_{10} + x_{11}}{2}$$-
Klasa IV A:
Pozycja \(1\): ocena \(1\)
Pozycje \(2\)–\(7\): ocena \(2\)
Pozycje \(8\)–\(10\): ocena \(3\) \(\implies x_{10} = 3\)
Pozycje \(11\)–\(13\): ocena \(4\) \(\implies x_{11} = 4\)
Mediana klasy IV A: $$Me_A = \dfrac{3 + 4}{2} = 3{,}5$$ -
Klasa IV B:
Pozycja \(1\): ocena \(1\)
Pozycje \(2\)–\(4\): ocena \(2\)
Pozycje \(5\)–\(10\): ocena \(3\) \(\implies x_{10} = 3\)
Pozycje \(11\)–\(16\): ocena \(4\) \(\implies x_{11} = 4\)
Mediana klasy IV B: $$Me_B = \dfrac{3 + 4}{2} = 3{,}5$$
Ponieważ \(Me_A = Me_B = 3{,}5\), drugie stwierdzenie jest również PRAWDA (P). -
Klasa IV A:
Odpowiedź: 1. P, 2. P
Wideolekcja:
Zadanie 32. (0–1)
Średnia arytmetyczna trzech liczb: \(a, b, c\), jest równa \(2\).
Średnia arytmetyczna czterech liczb: \(d, e, f, g\), jest równa \(5{,}5\).
Średnia arytmetyczna czterech liczb: \(d, e, f, g\), jest równa \(5{,}5\).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Średnia arytmetyczna siedmiu liczb: \(a, b, c, d, e, f, g\), jest równa
A. \(3{,}5\)
B. \(3{,}75\)
C. \(4\)
D. \(4{,}25\)
C
Wskazówki:
- Średnia arytmetyczna \(n\) liczb to iloraz ich sumy przez liczbę elementów: \(\overline{x} = \dfrac{S}{n}\), co oznacza, że suma elementów wynosi \(S = n \cdot \overline{x}\).
- Wyznacz sumę pierwszych trzech liczb oraz sumę kolejnych czterech liczb, dodaj je, aby otrzymać łączną sumę wszystkich siedmiu liczb, a następnie podziel wynik przez \(7\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie sumy pierwszych trzech liczb:
Z treści zadania średnia arytmetyczna liczb \(a, b, c\) wynosi \(2\): $$\dfrac{a + b + c}{3} = 2$$ Mnożymy obustronnie przez \(3\): $$a + b + c = 3 \cdot 2 = 6$$ -
Wyznaczenie sumy kolejnych czterech liczb:
Średnia arytmetyczna liczb \(d, e, f, g\) wynosi \(5{,}5\): $$\dfrac{d + e + f + g}{4} = 5{,}5$$ Mnożymy obustronnie przez \(4\): $$d + e + f + g = 4 \cdot 5{,}5 = 22$$ -
Obliczenie średniej arytmetycznej wszystkich siedmiu liczb:
Suma wszystkich siedmiu liczb jest równa sumie obu podgrup: $$(a + b + c) + (d + e + f + g) = 6 + 22 = 28$$ Obliczamy średnią arytmetyczną dzieląc łączną sumę przez liczbę elementów (\(7\)): $$\overline{x} = \dfrac{a + b + c + d + e + f + g}{7} = \dfrac{28}{7} = 4$$
Odpowiedź: C. \(4\)
Wideolekcja:
Zadanie 33.1. (0–1)
W chwili \(t = 0\) z poziomu ziemi wyrzucono piłeczkę pionowo do góry.
Przyjmijmy, że wysokość \(h\), na której znajduje się piłeczka w danej chwili \(t\), jest określona wzorem $$h(t) = -4{,}9t^2 + 14{,}7t$$ gdzie:
Przyjmijmy, że wysokość \(h\), na której znajduje się piłeczka w danej chwili \(t\), jest określona wzorem $$h(t) = -4{,}9t^2 + 14{,}7t$$ gdzie:
- czas \(t\) jest wyrażony w sekundach (s) i zmienia się od \(0\) do chwili pierwszego uderzenia piłeczki o ziemię,
- wysokość \(h\) jest wyrażona w metrach i jest liczona względem poziomu ziemi.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Wyrzucona piłeczka po raz pierwszy uderzy w ziemię w chwili
A. \(t = 1{,}5\text{ s}\)
B. \(t = 2\text{ s}\)
C. \(t = 2{,}5\text{ s}\)
D. \(t = 3\text{ s}\)
D
Wskazówki:
- Poziom ziemi odpowiada wysokości \(h = 0\).
- Aby znaleźć chwilę uderzenia piłeczki o ziemię, przyrównaj wzór funkcji \(h(t)\) do zera: \(h(t) = 0\).
- Rozwiąż niepełne równanie kwadratowe poprzez wyłączenie wspólnego czynnika \(t\) przed nawias.
- Zinterpretuj otrzymane rozwiązania: \(t = 0\) odpowiada momentowi wyrzucenia piłeczki, a drugie dodatnie rozwiązanie wyznacza moment jej upadku na ziemię.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Zapisanie warunku uderzenia piłeczki o ziemię:
Piłeczka znajduje się na poziomie ziemi, gdy jej wysokość wynosi \(h(t) = 0\). Otrzymujemy równanie kwadratowe: $$-4{,}9t^2 + 14{,}7t = 0$$ -
Rozwiązanie równania kwadratowego:
Wyłączamy wspólny czynnik \(t\) przed nawias: $$t(-4{,}9t + 14{,}7) = 0$$ Iloczyn jest równy zero, gdy co najmniej jeden z czynników jest równy zero: $$t = 0 \quad \text{lub} \quad -4{,}9t + 14{,}7 = 0$$ Rozwiązujemy drugie równanie liniowe: $$-4{,}9t = -14{,}7$$ Dzielimy obie strony przez \(-4{,}9\): $$t = \dfrac{-14{,}7}{-4{,}9} = \dfrac{147}{49} = 3\text{ s}$$ -
Interpretacja wyników i wykres przebiegu lotu:
- \(t = 0\text{ s}\) – moment początkowy (wyrzucenie piłeczki z poziomu ziemi),
- \(t = 3\text{ s}\) – moment, w którym piłeczka po raz pierwszy po wyrzuceniu powraca na poziom ziemi.
Odpowiedź: D
Wideolekcja:
Zadanie 33.2. (0–1)
W chwili \(t = 0\) z poziomu ziemi wyrzucono piłeczkę pionowo do góry. Przyjmijmy, że wysokość \(h\), na której znajduje się piłeczka w danej chwili \(t\), jest określona wzorem
$$h(t) = -4{,}9t^2 + 14{,}7t$$
gdzie:
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Wyrzucona piłeczka osiągnęła największą wysokość w chwili
- czas \(t\) jest wyrażony w sekundach (s) i zmienia się od \(0\) do chwili pierwszego uderzenia piłeczki o ziemię
- wysokość \(h\) jest wyrażona w metrach i jest liczona względem poziomu ziemi.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Wyrzucona piłeczka osiągnęła największą wysokość w chwili
A. \(t = 1{,}5\text{ s}\)
B. \(t = 2\text{ s}\)
C. \(t = 2{,}5\text{ s}\)
D. \(t = 3\text{ s}\)
A
Wskazówki:
- Zauważ, że zależność wysokości od czasu \(h(t) = -4{,}9t^2 + 14{,}7t\) jest funkcją kwadratową, której wykresem jest parabola z ramionami skierowanymi w dół (\(a = -4{,}9 < 0\)).
- Funkcja kwadratowa o ujemnym współczynniku kierunkowym osiąga swoją największą wartość w wierzchołku paraboli dla argumentu \(t_w = p = -\dfrac{b}{2a}\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Określenie współczynników funkcji kwadratowej:
Wzór funkcji opisującej wysokość piłeczki ma postać ogólną \(h(t) = at^2 + bt + c\): $$h(t) = -4{,}9t^2 + 14{,}7t$$ Odczytujemy jej współczynniki: $$a = -4{,}9, \quad b = 14{,}7, \quad c = 0$$ Ponieważ współczynnik \(a = -4{,}9 < 0\), ramiona paraboli są skierowane w dół, co oznacza, że funkcja przyjmuje wartość największą w wierzchołku paraboli. -
Obliczenie współrzędnej czasowej wierzchołka paraboli (\(t_w\)):
Stosujemy wzór na pierwszą współrzędną wierzchołka paraboli \(p = -\dfrac{b}{2a}\): $$t_w = -\dfrac{b}{2a}$$ Podstawiamy wartości współczynników: $$t_w = -\dfrac{14{,}7}{2 \cdot (-4{,}9)} = \dfrac{14{,}7}{9{,}8}$$ Mnożymy licznik i mianownik przez \(10\), a następnie upraszczamy ułamek przez \(49\): $$t_w = \dfrac{147}{98} = \dfrac{3 \cdot 49}{2 \cdot 49} = \dfrac{3}{2} = 1{,}5\text{ s}$$ -
Sformułowanie wniosku:
Piłeczka wznosi się od chwili \(t = 0\) do chwili \(t = 1{,}5\text{ s}\), osiągając w tym momencie maksymalną wysokość równą: $$h(1{,}5) = -4{,}9 \cdot (1{,}5)^2 + 14{,}7 \cdot 1{,}5 = -11{,}025 + 22{,}05 = 11{,}025\text{ m}$$ Zatem największa wysokość została osiągnięta w chwili \(t = 1{,}5\text{ s}\).
Odpowiedź: A
Wideolekcja:
