Arkusz maturalny

Matematyka — matura 2018

Poziom podstawowyCzerwiecFormuła 2015
Zobacz zadania i rozwiązania 34 zadań z arkusza

Zadania z arkusza — rozwiązania krok po kroku

34 zadań · Rozwiń rozwiązanie pod wybranym zadaniem.

Zadanie 1
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dla \(x=\frac{2}{\sqrt{2}}+1\) oraz \(y=\sqrt{2}-1\) wartość wyrażenia \(x^2-2xy+y^2\) jest równa

A
\(4\)
B
\(1\)
C
\(\sqrt{2}\)
D
\(\frac{1}{\sqrt{2}}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Uproszczenie wartości x

Usuwamy niewymierność z mianownika, aby łatwo porównać x i y.

\[x=\frac{2}{\sqrt{2}}+1=\sqrt{2}+1\]

2 Zastosowanie wzoru skróconego mnożenia

Podane wyrażenie jest kwadratem różnicy. Obliczamy tę różnicę i podnosimy ją do kwadratu.

\[x^2-2xy+y^2=(x-y)^2=((\sqrt{2}+1)-(\sqrt{2}-1))^2=2^2=4\]

Odpowiedź

Wartość wyrażenia wynosi 4. Odpowiedź A.

\[4\]

Sprawdzenie

Różnica x−y wynosi 2, więc jej kwadrat rzeczywiście wynosi 4. Obie podane liczby są określone, ponieważ mianownik √2 jest różny od zera.

\[x-y=2,\quad (x-y)^2=4,\quad \sqrt{2}\ne 0\]
Zadanie 2
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dane są liczby: \(a=\log_{\frac{1}{2}}8\), \(b=\log_4 8\), \(c=\log_4\frac{1}{2}\). Liczby te spełniają warunek

A
\(a>b>c\)
B
\(b>a>c\)
C
\(c>b>a\)
D
\(b>c>a\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie logarytmów

Zapisujemy podstawy i liczby logarytmowane jako potęgi 2, aby wyznaczyć wykładniki.

\[\left(\frac12\right)^{-3}=8\Rightarrow a=-3,\qquad 4^{\frac32}=8\Rightarrow b=\frac32,\qquad 4^{-\frac12}=\frac12\Rightarrow c=-\frac12\]

2 Porównanie liczb

Porównujemy otrzymane wartości i wybieramy odpowiadającą im odpowiedź.

\[\frac32>-\frac12>-3\quad\Rightarrow\quad b>c>a\]

Odpowiedź

Odpowiedź D: b > c > a.

\[b>c>a\]

Sprawdzenie

Podstawienie wykładników potwierdza wszystkie trzy wartości: odpowiednie potęgi dają 8, 8 oraz 1/2.

\[\left(\frac12\right)^{-3}=8,\qquad 4^{\frac32}=8,\qquad 4^{-\frac12}=\frac12\]
Zadanie 3
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Wskaż liczbę spełniającą nierówność \((4-x)(x+3)(x+4)>0\).

A
\(5\)
B
\(16\)
C
\(-4\)
D
\(-2\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wykluczenie trzech odpowiedzi

Dla 5 i 16 czynnik \(4-x\) jest ujemny, a pozostałe dodatnie, więc iloczyn jest ujemny. Dla \(x=-4\) iloczyn wynosi zero.

\[x\in\{5,16\}\Rightarrow(4-x)(x+3)(x+4)<0,\qquad x=-4\Rightarrow(4-x)(x+3)(x+4)=0\]

2 Sprawdzenie pozostałej liczby

Podstawiamy \(x=-2\), aby potwierdzić nierówność ostrą.

\[(4-(-2))(-2+3)(-2+4)=6\cdot1\cdot2=12>0\]

Odpowiedź

Liczba \(-2\), odpowiedź D.

\[x=-2\]

Sprawdzenie

Dla \(-2\) iloczyn jest równy \(12>0\); pozostałe trzy odpowiedzi nie spełniają nierówności.

\[12>0\]
Zadanie 4
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Po dwukrotnej obniżce, za każdym razem o 10% w stosunku do ceny obowiązującej w chwili obniżki, komputer kosztuje 1944 złote. Stąd wynika, że przed tymi obniżkami ten komputer kosztował

A
2200 złotych.
B
2300 złotych.
C
2400 złotych.
D
3000 złotych.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie ceny po obniżkach

Każda obniżka o 10% pozostawia 90% aktualnej ceny. Jeśli cena początkowa wynosiła x zł, to po dwóch obniżkach jest równa 1944 zł.

\[x\cdot 0{,}9\cdot 0{,}9=1944\]

2 Obliczenie ceny początkowej

Dzielimy obie strony równania przez 0,81.

\[x=\frac{1944}{0{,}81}=2400\]

Odpowiedź

Komputer kosztował 2400 złotych. Odpowiedź C.

\[x=2400\ \text{zł}\]

Sprawdzenie

Po pierwszej obniżce cena wynosi 2160 zł, a po drugiej 1944 zł, zgodnie z treścią zadania.

\[2400\cdot 0{,}9=2160,\qquad 2160\cdot 0{,}9=1944\]
Zadanie 5
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Na rysunku przedstawiony jest przedział \((-10,k\rangle\), gdzie \(k\) jest liczbą całkowitą. Suma wszystkich liczb całkowitych należących do tego przedziału jest równa 21.

Stąd wynika, że

Oś liczbowa z grotem i oznaczeniem x. Przedział zaznaczono od pustego kółka przy −10 do pełnego kółka przy k; nad osią biegnie odcinek łączący jego końce.

A
\(k=9\)
B
\(k=11\)
C
\(k=21\)
D
\(k=31\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ustalenie liczb w przedziale

Koniec −10 jest wyłączony, więc pierwszą liczbą całkowitą w przedziale jest −9. Liczby od −9 do 9 sumują się do zera, ponieważ każda liczba dodatnia ma swoją przeciwną.

\[(-9)+(-8)+\cdots+8+9=0\]

2 Wyznaczenie k

Aby suma wyniosła 21, do tych liczb trzeba dodać 10 i 11. Zatem prawym końcem przedziału jest 11.

\[0+10+11=21,\qquad k=11\]

Odpowiedź

Odpowiedź B: k = 11.

\[k=11\]

Sprawdzenie

Dla k = 11 przedział zawiera liczby całkowite od −9 do 11. Ich suma wynosi 21, a −10 nie należy do przedziału.

\[\sum_{n=-9}^{11}n=0+10+11=21\]
Zadanie 6
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Równanie \(x-\frac{1}{2x+1}=0\)

A
ma dokładnie dwa rozwiązania rzeczywiste.
B
ma dokładnie trzy rozwiązania rzeczywiste.
C
ma dokładnie jedno rozwiązanie rzeczywiste.
D
nie ma rozwiązań.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Dziedzina

Mianownik nie może być równy zeru.

\[2x+1\ne 0\quad\Longrightarrow\quad x\ne-\frac12\]

2 Usunięcie mianownika

Dla liczb z dziedziny mnożymy obie strony równania przez \(2x+1\), aby otrzymać równanie kwadratowe.

\[x-\frac{1}{2x+1}=0\quad\Longleftrightarrow\quad x(2x+1)=1\quad\Longleftrightarrow\quad 2x^2+x-1=0\]

3 Wyznaczenie pierwiastków

Rozkładamy trójmian na czynniki i korzystamy z zasady zerowego iloczynu.

\[2x^2+x-1=(2x-1)(x+1)=0\quad\Longleftrightarrow\quad x=\frac12\ \text{lub}\ x=-1\]

Odpowiedź

Równanie ma dokładnie dwa rozwiązania rzeczywiste: \(x=\frac12\) i \(x=-1\). Odpowiedź A.

\[x\in\left\{-1,\frac12\right\},\quad \mathrm{A}\]

Sprawdzenie

Obie liczby należą do dziedziny. Po podstawieniu do pierwotnego równania w obu przypadkach otrzymujemy zero.

\[\frac12-\frac{1}{2\cdot\frac12+1}=0,\qquad -1-\frac{1}{2\cdot(-1)+1}=0\]
Zadanie 7
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Liczbę \(\frac{224}{1111}\) można zapisać w postaci nieskończonego ułamka dziesiętnego okresowego. Dwudziestą cyfrą po przecinku jego rozwinięcia jest

A
\(2\)
B
\(0\)
C
\(1\)
D
\(6\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie okresu

Mnożymy licznik i mianownik przez 9, aby otrzymać mianownik 9999. Ułamek o takim mianowniku ma czterocyfrowy okres.

\[\frac{224}{1111}=\frac{2016}{9999}=0{,}\overline{2016}\]

2 Odczytanie dwudziestej cyfry

Okres ma cztery cyfry. Ponieważ 20 jest wielokrotnością 4, szukana cyfra jest ostatnią cyfrą okresu.

\[20=5\cdot4,\qquad \overline{2016}\ \Rightarrow\ 6\]

Odpowiedź

Dwudziestą cyfrą po przecinku jest 6. Odpowiedź D.

\[6\]

Sprawdzenie

Pięć pełnych okresów zawiera 20 cyfr i kończy się cyfrą 6. Ponadto zapis okresowy daje wyjściowy ułamek.

\[0{,}\overline{2016}=\frac{2016}{9999}=\frac{224}{1111}\]
Zadanie 8
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Liczba \(\frac{8^{20}-2\cdot 4^{20}}{2^{20}\cdot 4^{10}}\) jest równa

A
\(0\)
B
\(2^{20}-2\)
C
\(2^{19}\)
D
\(4-2^{10}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Sprowadzenie potęg do podstawy 2

Ponieważ 8 i 4 są potęgami liczby 2, zapisujemy wszystkie czynniki z tą samą podstawą.

\[\frac{8^{20}-2\cdot4^{20}}{2^{20}\cdot4^{10}}=\frac{2^{60}-2^{41}}{2^{20}\cdot2^{20}}=\frac{2^{60}-2^{41}}{2^{40}}\]

2 Podzielenie składników licznika

Mianownik jest różny od zera, więc dzielimy przez niego każdy składnik licznika i odejmujemy wykładniki potęg.

\[\frac{2^{60}}{2^{40}}-\frac{2^{41}}{2^{40}}=2^{20}-2\]

Odpowiedź

Odpowiedź B.

\[2^{20}-2\]

Sprawdzenie

Po pomnożeniu wyniku przez mianownik otrzymujemy wyjściowy licznik.

\[(2^{20}-2)\cdot2^{40}=2^{60}-2^{41}=8^{20}-2\cdot4^{20}\]
Zadanie 9
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Funkcja \(f\) jest określona wzorem \(f(x)=-2(x+2)^{-1}(x-3)^2\) dla każdej liczby rzeczywistej \(x\neq -2\). Wartość funkcji \(f\) dla argumentu \(2\) jest równa

A
\(-8\)
B
\(-\frac{1}{2}\)
C
\(\frac{1}{2}\)
D
\(8\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Podstawienie argumentu

Liczba 2 należy do dziedziny, ponieważ 2 ≠ −2, więc podstawiamy ją do wzoru funkcji.

\[f(2)=-2(2+2)^{-1}(2-3)^2\]

2 Obliczenie wartości

Korzystamy z równości \(4^{-1}=\frac14\) oraz \((-1)^2=1\).

\[f(2)=-2\cdot\frac14\cdot1=-\frac12\]

Odpowiedź

Odpowiedź B: wartość funkcji wynosi −1/2.

\[f(2)=-\frac12\]

Sprawdzenie

Mianownik dla x = 2 wynosi 4, więc nie jest zerem. Wynik −1/2 odpowiada odpowiedzi B.

\[-\frac{2(2-3)^2}{2+2}=-\frac{2}{4}=-\frac12\]
Zadanie 10
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Największą wartością funkcji \(y=-(x-2)^2+4\) w przedziale \(\langle 3,5\rangle\) jest

A
\(4\)
B
\(3\)
C
\(0\)
D
\(5\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ograniczenie wartości

Dla x z przedziału od 3 do 5 mamy x−2≥1. Po podniesieniu do kwadratu i zmianie znaku otrzymujemy górne ograniczenie wartości funkcji.

\[x\in[3,5]\Rightarrow x-2\ge 1\Rightarrow (x-2)^2\ge 1\Rightarrow y=4-(x-2)^2\le 3\]

2 Osiągnięcie maksimum

Sprawdzamy, czy funkcja przyjmuje wartość 3 w podanym przedziale.

\[y(3)=-(3-2)^2+4=3\]

Odpowiedź

Największa wartość wynosi 3. Odpowiedź B.

\[\max_{x\in[3,5]}y=3\]

Sprawdzenie

Liczba 3 należy do przedziału, więc wartość 3 jest osiągana. Dla każdego punktu tego przedziału wykazane ograniczenie daje wartość nie większą niż 3.

\[3\in[3,5],\qquad y(3)=3,\qquad y(x)\le 3\ \text{dla}\ x\in[3,5]\]
Zadanie 11
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Funkcja liniowa \(f(x)=(1-m^2)x+m-1\) nie ma miejsc zerowych dla

A
\(m=1\)
B
\(m=0\)
C
\(m=-1\)
D
\(m=-2\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek braku miejsc zerowych

Funkcja postaci \(ax+b\) nie ma miejsc zerowych tylko wtedy, gdy jest stałą różną od zera. Dlatego współczynnik przy \(x\) musi być równy zero.

\[1-m^2=0\iff m^2=1\iff m\in\{-1,1\}\]

2 Sprawdzenie wyrazu wolnego

Dla \(m=1\) funkcja jest równa zeru dla każdego \(x\). Dla \(m=-1\) jest stałą różną od zera.

\[m=1:\ f(x)=0,\qquad m=-1:\ f(x)=-2\]

Odpowiedź

Odpowiedź C: \(m=-1\).

\[m=-1\]

Sprawdzenie

Dla \(m=-1\) równanie \(f(x)=0\) ma postać \(-2=0\), więc nie ma rozwiązania.

\[f(x)=(1-(-1)^2)x-1-1=-2\ne 0\]
Zadanie 12
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Na jednym z rysunków przedstawiono fragment wykresu funkcji kwadratowej określonej wzorem \(f(x)=-(x-1)(3-x)\). Wskaż ten rysunek.

A

Wykres funkcji kwadratowej, wariant A

B

Wykres funkcji kwadratowej, wariant B

C

Wykres funkcji kwadratowej, wariant C

D

Wykres funkcji kwadratowej, wariant D

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie miejsc zerowych

Iloczyn jest równy zeru, gdy jeden z jego czynników jest równy zeru. Wykres przecina więc oś x w punktach o odciętych 1 i 3.

\[-(x-1)(3-x)=0\quad\Longleftrightarrow\quad x=1\ \text{lub}\ x=3\]

2 Ustalenie kształtu wykresu

Po przekształceniu wzoru współczynnik przy kwadracie x jest dodatni, więc ramiona paraboli są skierowane w górę. Oś symetrii leży w połowie między miejscami zerowymi, a wierzchołek ma współrzędne (2,−1).

\[f(x)=(x-1)(x-3)=x^2-4x+3,\qquad x_w=\frac{1+3}{2}=2,\qquad f(2)=-1\]

Odpowiedź

Pasuje rysunek D.

\[\boxed{D}\]

Sprawdzenie

Na rysunku D parabola ma ramiona skierowane w górę, przecina oś x przy 1 i 3 oraz ma wierzchołek w punkcie (2,−1). Zgadza się też przecięcie z osią y: f(0)=3.

\[f(0)=-(0-1)(3-0)=3\]
Zadanie 13
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Wszystkie wyrazy ciągu geometrycznego \((a_n)\) określonego dla \(n\geq 1\) są dodatnie i \(3a_2=2a_3\). Stąd wynika, że iloraz \(q\) tego ciągu jest równy

A
\(q=\frac{2}{3}\)
B
\(q=\frac{3}{2}\)
C
\(q=6\)
D
\(q=5\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisz iloraz ciągu

W ciągu geometrycznym kolejny wyraz jest iloczynem poprzedniego wyrazu i ilorazu.

\[a_3=a_2q\]

2 Wyznacz iloraz

Podstawiamy wzór na trzeci wyraz. Ponieważ wszystkie wyrazy są dodatnie, możemy podzielić równanie przez \(2a_2\).

\[3a_2=2a_2q\quad\Rightarrow\quad q=\frac{3}{2}\]

Odpowiedź

Iloraz wynosi \(\frac{3}{2}\). Odpowiedź B.

\[q=\frac{3}{2}\]

Sprawdzenie

Dla \(q=\frac{3}{2}\) mamy \(a_3=\frac{3}{2}a_2\), więc \(2a_3=3a_2\). Iloraz jest dodatni, zgodnie z warunkiem zadania.

\[2a_3=2\cdot\frac{3}{2}a_2=3a_2\]
Zadanie 14
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dany jest ciąg arytmetyczny \((a_n)\) określony wzorem \(a_n=16-\frac{1}{2}\cdot n\) dla każdej liczby całkowitej \(n\geq 1\). Różnica \(r\) tego ciągu jest równa

A
\(r=-16\)
B
\(r=-\frac{1}{2}\)
C
\(r=-\frac{1}{32}\)
D
\(r=15\frac{1}{2}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie różnicy

Różnica ciągu arytmetycznego to różnica dwóch kolejnych wyrazów. Podstawiamy dany wzór dla indeksów \(n+1\) i \(n\).

\[r=a_{n+1}-a_n=\left(16-\frac{1}{2}(n+1)\right)-\left(16-\frac{1}{2}n\right)=-\frac{1}{2}\]

Odpowiedź

Różnica wynosi \(-\frac{1}{2}\). Odpowiedź B.

\[r=-\frac{1}{2}\]

Sprawdzenie

Pierwsze dwa wyrazy to \(a_1=\frac{31}{2}\) i \(a_2=15\), więc ich różnica wynosi \(-\frac{1}{2}\).

\[a_2-a_1=15-\frac{31}{2}=-\frac{1}{2}\]
Zadanie 15
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Liczba \(1-\operatorname{tg}40^\circ\) jest

A

ujemna.

B

dodatnia, ale mniejsza od \(0{,}1\).

C

większa od \(0{,}1\), ale mniejsza od \(0{,}5\).

D

większa od \(0{,}5\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie wartości

Obliczamy tangens kąta 40° i odejmujemy go od 1, aby ustalić przedział, do którego należy liczba.

\[\operatorname{tg}40^\circ\approx 0{,}8391,\qquad 1-\operatorname{tg}40^\circ\approx 0{,}1609\]

Odpowiedź

Liczba jest większa od 0,1, ale mniejsza od 0,5. Odpowiedź C.

\[0{,}1<1-\operatorname{tg}40^\circ<0{,}5\]

Sprawdzenie

Wartość 0,1609 jest dodatnia, większa od 0,1 i mniejsza od 0,5, więc spełnia warunki odpowiedzi C.

\[0{,}1<0{,}1609<0{,}5\]
Zadanie 16
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Odcinek \(AB\) jest średnicą okręgu o środku \(O\) i promieniu \(r\). Na tym okręgu wybrano punkt \(C\), taki, że \(|OB|=|BC|\) (zobacz rysunek).

Pole trójkąta \(AOC\) jest równe

Okrąg o średnicy AB i środku O; punkt C leży na okręgu poniżej średnicy. Zaznaczono odcinki AC, OC i BC.

A
\(\frac{1}{2}r^2\)
B
\(\frac{1}{4}r^2\)
C
\(\frac{\pi}{4}r^2\)
D
\(\frac{\sqrt{3}}{4}r^2\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie kąta

Odcinki OB i OC są promieniami, a z treści zadania BC ma tę samą długość. Trójkąt OBC jest więc równoboczny. Ponieważ AB jest średnicą, kąty BOC i AOC sumują się do 180°.

\[|OB|=|OC|=|BC|=r,\quad \angle BOC=60^\circ,\quad \angle AOC=120^\circ\]

2 Obliczenie pola

Korzystamy ze wzoru na pole trójkąta z dwóch boków i kąta między nimi.

\[P_{AOC}=\frac12|OA|\cdot|OC|\sin\angle AOC=\frac12r^2\sin120^\circ=\frac{\sqrt3}{4}r^2\]

Odpowiedź

Pole trójkąta AOC wynosi \(\frac{\sqrt3}{4}r^2\). Odpowiedź D.

\[\boxed{D.\ \frac{\sqrt3}{4}r^2}\]

Sprawdzenie

Kąt AOC jest rozwarty, lecz jego sinus jest dodatni i równy \(\frac{\sqrt3}{2}\), więc obliczone pole jest dodatnie i ma jednostkę pola.

\[\sin120^\circ=\sin60^\circ=\frac{\sqrt3}{2}\]
Zadanie 17
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Okrąg o środku \(S_1=(2,1)\) i promieniu \(r\) oraz okrąg o środku \(S_2=(5,5)\) i promieniu \(4\) są styczne zewnętrznie. Wtedy

A
\(r=1\)
B
\(r=2\)
C
\(r=3\)
D
\(r=4\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie odległości środków

Korzystamy ze wzoru na odległość punktów, aby wyznaczyć odległość między środkami okręgów.

\[|S_1S_2|=\sqrt{(5-2)^2+(5-1)^2}=\sqrt{9+16}=5\]

2 Wyznaczenie promienia

Przy styczności zewnętrznej odległość środków jest sumą promieni.

\[r+4=5\quad\Rightarrow\quad r=1\]

Odpowiedź

Promień wynosi 1. Odpowiedź A.

\[r=1\]

Sprawdzenie

Promienie są dodatnie, a ich suma wynosi 1+4=5, czyli tyle, ile odległość środków. Warunek styczności zewnętrznej jest spełniony.

\[1+4=|S_1S_2|=5\]
Zadanie 18
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Długości boków trapezu równoramiennego są równe \(12\), \(13\), \(2\), \(13\).

Wysokość \(h\) tego trapezu jest równa

Trapez równoramienny z zaznaczoną wysokością h.

A
\(5\)
B
\(8\)
C
\(10\)
D
\(12\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie odcinka przy podstawie

W trapezie równoramiennym podstawy mają długości 12 i 2, a ramiona po 13. Po opuszczeniu wysokości różnica podstaw dzieli się na dwa równe odcinki.

\[x=\frac{12-2}{2}=5\]

2 Obliczenie wysokości

Wysokość, odcinek długości 5 i ramię długości 13 tworzą trójkąt prostokątny. Stosujemy twierdzenie Pitagorasa.

\[h^2+5^2=13^2,\quad h=\sqrt{169-25}=12\]

Odpowiedź

Wysokość trapezu wynosi 12. Odpowiedź D.

\[h=12\]

Sprawdzenie

Obliczona wysokość i odcinek przy podstawie tworzą z ramieniem trójkąt prostokątny: 144 + 25 = 169.

\[12^2+5^2=13^2\]
Zadanie 19
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Miary kątów pewnego czworokąta pozostają w stosunku \(2:3:3:4\). Wynika stąd, że najmniejszy kąt tego czworokąta ma miarę

A
\(60^\circ\)
B
\(50^\circ\)
C
\(40^\circ\)
D
\(30^\circ\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie jednej części

Suma kątów czworokąta wynosi 360°, a podany stosunek obejmuje łącznie 12 części.

\[2+3+3+4=12,\qquad 360^\circ:12=30^\circ\]

2 Obliczenie najmniejszego kąta

Najmniejszemu kątowi odpowiadają 2 części.

\[2\cdot30^\circ=60^\circ\]

Odpowiedź

Najmniejszy kąt ma miarę 60°. Odpowiedź A.

\[60^\circ\]

Sprawdzenie

Kąty wyznaczone z podanego stosunku sumują się do 360°.

\[60^\circ+90^\circ+90^\circ+120^\circ=360^\circ\]
Zadanie 20
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dany jest walec, w którym wysokość jest równa promieniowi podstawy. Objętość tego walca jest równa \(27\pi\). Wynika stąd, że promień podstawy tego walca jest równy

A
\(9\)
B
\(6\)
C
\(3\)
D
\(2\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ułóż równanie

Objętość walca to pole podstawy pomnożone przez wysokość. Ponieważ wysokość jest równa promieniowi, podstawiamy h=r.

\[V=\pi r^2h=\pi r^3=27\pi\]

2 Oblicz promień

Dzielimy obie strony przez π i wyciągamy pierwiastek sześcienny. Promień jest dodatni.

\[r^3=27\quad\Longrightarrow\quad r=3\]

Odpowiedź

Promień podstawy wynosi 3. Odpowiedź C.

\[r=3\]

Sprawdzenie

Dla promienia 3 wysokość także wynosi 3, a obliczona objętość jest zgodna z treścią zadania.

\[V=\pi\cdot 3^2\cdot 3=27\pi\]
Zadanie 21
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Stożek o promieniu podstawy \(r\) i kula o tym samym promieniu mają równe objętości. Tangens kąta między tworzącą i płaszczyzną podstawy tego stożka jest równy

A
\(\frac{4}{3}\)
B
\(12\)
C
\(\sqrt{17}\)
D
\(4\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie wysokości stożka

Przyrównujemy objętości stożka i kuli o tym samym promieniu. Ponieważ promień jest dodatni, możemy skrócić przez \(\pi r^2\).

\[\frac{1}{3}\pi r^2h=\frac{4}{3}\pi r^3\quad\Rightarrow\quad h=4r\]

2 Obliczenie tangensa

Kąt między tworzącą a płaszczyzną podstawy jest kątem między tworzącą a jej rzutem na podstawę. W przekroju osiowym jego tangens to stosunek wysokości do promienia.

\[\tan\alpha=\frac{h}{r}=\frac{4r}{r}=4\]

Odpowiedź

Odpowiedź D: tangens kąta wynosi 4.

\[\tan\alpha=4\]

Sprawdzenie

Dla wysokości \(h=4r\) objętość stożka wynosi \(\frac{4}{3}\pi r^3\), czyli tyle samo co objętość kuli. Warunek \(r>0\) pozwala obliczyć iloraz \(h/r\).

\[V_{\text{stożka}}=\frac{1}{3}\pi r^2\cdot4r=\frac{4}{3}\pi r^3=V_{\text{kuli}}\]
Zadanie 22
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Wśród \(100\) osób przeprowadzono ankietę, w której zadano pytanie o liczbę książek przeczytanych w ostatnim roku. Wyniki ankiety zebrano w poniższej tabeli.

Liczba książek012345
Liczba osób23142817117

Średnia liczba przeczytanych książek przez jedną ankietowaną osobę jest równa

A
\(0{,}5\)
B
\(1\)
C
\(2\)
D
\(2{,}5\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie liczby książek

Mnożymy każdą liczbę książek przez liczbę osób, które ją przeczytały, a następnie dodajemy wyniki.

\[0\cdot23+1\cdot14+2\cdot28+3\cdot17+4\cdot11+5\cdot7=200\]

2 Obliczenie średniej

Dzielimy łączną liczbę książek przez liczbę ankietowanych osób.

\[\frac{200}{100}=2\]

Odpowiedź

Średnia wynosi 2 książki na osobę. Odpowiedź C.

\[\boxed{2}\]

Sprawdzenie

Liczebności w tabeli sumują się do 100 osób, więc w obliczeniu średniej użyto właściwego mianownika.

\[23+14+28+17+11+7=100\]
Zadanie 23
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Gdy dodamy liczbę wszystkich krawędzi pewnego graniastosłupa do liczby wszystkich jego wierzchołków, to otrzymamy w wyniku 15. Liczba wszystkich krawędzi tego graniastosłupa jest równa

A
\(9\)
B
\(7\)
C
\(6\)
D
\(5\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie liczby krawędzi i wierzchołków

Graniastosłup o podstawie n-kąta ma po n wierzchołków w każdej podstawie oraz po n krawędzi w obu podstawach i między nimi.

\[W=2n,\qquad K=3n\]

2 Wyznaczenie liczby krawędzi

Podstawiamy te liczby do warunku z treści i rozwiązujemy równanie.

\[3n+2n=15\quad\Rightarrow\quad 5n=15\quad\Rightarrow\quad n=3,\qquad K=3\cdot3=9\]

Odpowiedź

Graniastosłup ma 9 krawędzi. Odpowiedź A.

\[K=9\]

Sprawdzenie

Dla trójkątnej podstawy graniastosłup ma 6 wierzchołków i 9 krawędzi, a ich suma wynosi 15.

\[6+9=15\]
Zadanie 24
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Liczba wszystkich dodatnich liczb czterocyfrowych parzystych, w których zapisie nie występują cyfry 0 i 2, jest równa

A
\(8\cdot8\cdot8\cdot3\)
B
\(8\cdot7\cdot6\cdot3\)
C
\(8\cdot10\cdot10\cdot4\)
D
\(9\cdot8\cdot7\cdot4\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wybór cyfr

Po wykluczeniu 0 i 2 na każdej z pierwszych trzech pozycji można umieścić jedną z 8 cyfr. Cyfry mogą się powtarzać.

\[\{1,3,4,5,6,7,8,9\},\qquad 8\cdot8\cdot8\]

2 Warunek parzystości

Liczba jest parzysta, gdy jej ostatnią cyfrą jest 4, 6 lub 8. Z zasady mnożenia otrzymujemy liczbę wszystkich możliwości.

\[8\cdot8\cdot8\cdot3=1536\]

Odpowiedź

1536 liczb, odpowiedź A.

\[8\cdot8\cdot8\cdot3=1536\]

Sprawdzenie

Dla każdej z trzech możliwych cyfr jedności istnieje 8³ = 512 zapisów pierwszych trzech cyfr; 3 · 512 = 1536. Każdy taki zapis jest czterocyfrowy, bo 0 jest wykluczone.

\[3\cdot8^3=3\cdot512=1536\]
Zadanie 25
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

W pudełku znajdują się dwie kule: czarna i biała. Czterokrotnie losujemy ze zwracaniem jedną kulę z tego pudełka. Prawdopodobieństwo zdarzenia polegającego na tym, że dokładnie trzy razy w czterech losowaniach wyciągniemy kulę koloru białego, jest równe

A
\(\frac{1}{16}\)
B
\(\frac{3}{8}\)
C
\(\frac{1}{4}\)
D
\(\frac{3}{4}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Prawdopodobieństwo jednego układu

Po każdym losowaniu kulę zwracamy, więc losowania są niezależne. W każdym z nich prawdopodobieństwo wylosowania białej lub czarnej kuli wynosi \(\frac12\).

\[P(\text{trzy białe, potem czarna})=\left(\frac12\right)^4=\frac1{16}\]

2 Liczba możliwych układów

Jedyna czarna kula może wypaść w dowolnym z czterech losowań. Dodajemy prawdopodobieństwa tych rozłącznych układów.

\[P(\text{dokładnie trzy białe})=\binom43\cdot\frac1{16}=4\cdot\frac1{16}=\frac14\]

Odpowiedź

Odpowiedź C.

\[\frac14\]

Sprawdzenie

Są dokładnie cztery pasujące kolejności: BBB C, BB C B, B C BB i C BBB (B oznacza białą, C czarną). Każda ma prawdopodobieństwo \(\frac1{16}\), więc łącznie otrzymujemy \(\frac14\).

\[4\cdot\frac1{16}=\frac14\]
Zadanie 26
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Rozwiąż nierówność \(2x(1-x)+1-x<0\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Uproszczenie nierówności

Usuwamy nawiasy i mnożymy nierówność przez −1, zmieniając jej zwrot.

\[2x(1-x)+1-x<0\iff -2x^2+x+1<0\iff 2x^2-x-1>0\]

2 Rozkład na czynniki

Rozkład pozwala wyznaczyć miejsca zerowe i zbadać znak wyrażenia.

\[2x^2-x-1=(2x+1)(x-1),\qquad x=-\frac12\ \text{lub}\ x=1\]

3 Wyznaczenie rozwiązania

Iloczyn jest dodatni, gdy oba czynniki mają ten sam znak. Miejsc zerowych nie włączamy, ponieważ nierówność jest ostra.

\[(2x+1)(x-1)>0\iff x<-\frac12\ \text{lub}\ x>1\]

Odpowiedź

Zbiorem rozwiązań jest suma dwóch przedziałów.

\[x\in\left(-\infty,-\frac12\right)\cup(1,\infty)\]

Sprawdzenie

Dla liczb z obu wskazanych przedziałów wyrażenie po lewej stronie jest ujemne: dla −1 wynosi −2, a dla 2 wynosi −5. Dla 0, leżącego między miejscami zerowymi, wynosi 1. Na obu końcach przedziałów wynosi 0, więc końce są wykluczone.

\[f(-1)=-2<0,\quad f(0)=1>0,\quad f(2)=-5<0,\quad f\!\left(-\frac12\right)=f(1)=0\]
Zadanie 27
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Wykresem funkcji kwadratowej \(f\) określonej wzorem \(f(x)=x^2+bx+c\) jest parabola, na której leży punkt \(A=(0,-5)\). Osią symetrii tej paraboli jest prosta o równaniu \(x=7\). Oblicz wartości współczynników \(b\) i \(c\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie współczynnika c

Punkt A leży na paraboli, więc jego współrzędne spełniają wzór funkcji.

\[f(0)=0^2+b\cdot 0+c=-5\quad\Rightarrow\quad c=-5\]

2 Wyznaczenie współczynnika b

Dla funkcji kwadratowej o współczynniku przy kwadracie równym 1 oś symetrii ma równanie x=-b/2. Korzystamy z podanej osi x=7.

\[-\frac{b}{2}=7\quad\Rightarrow\quad b=-14\]

Odpowiedź

Współczynniki wynoszą b = −14 oraz c = −5.

\[b=-14,\quad c=-5\]

Sprawdzenie

Dla otrzymanej funkcji wartość w punkcie x = 0 wynosi −5, a oś symetrii ma równanie x = 7, zgodnie z treścią zadania.

\[f(0)=0^2-14\cdot 0-5=-5,\qquad x=-\frac{-14}{2}=7\]
Zadanie 28
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Wykaż, że reszta z dzielenia sumy kwadratów czterech kolejnych liczb naturalnych przez 8 jest równa 6.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie sumy

Oznaczamy kolejne liczby przez n, n+1, n+2, n+3 i rozwijamy ich kwadraty.

\[n^2+(n+1)^2+(n+2)^2+(n+3)^2=4n(n+3)+14\]

2 Ustalenie podzielności

Liczby n i n+3 mają różną parzystość, więc ich iloczyn jest parzysty. Zatem 4n(n+3) jest podzielne przez 8.

\[n(n+3)=2k\quad\text{dla pewnego }k\in\mathbb{Z}\]

3 Wyznaczenie reszty

Podstawiamy 2k za iloczyn i zapisujemy sumę jako wielokrotność 8 powiększoną o 6.

\[4n(n+3)+14=8k+14=8(k+1)+6\]

Odpowiedź

Reszta z dzielenia sumy przez 8 wynosi 6.

\[r=6\]

Sprawdzenie

Liczba k+1 jest całkowita, a 6 należy do przedziału od 0 do 7, więc otrzymany zapis jest poprawnym dzieleniem z resztą przez 8.

\[0\leq 6<8\]
Zadanie 29
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Dany jest prostokąt \(ABCD\). Na boku \(CD\) tego prostokąta wybrano taki punkt \(E\), że \(|EC|=2|DE|\), a na boku \(AB\) wybrano taki punkt \(F\), że \(|BF|=|DE|\). Niech \(P\) oznacza punkt przecięcia prostej \(EF\) z prostą \(BC\) (zobacz rysunek). Wykaż, że trójkąty \(AED\) i \(FPB\) są przystające.

Prostokąt ABCD z punktami E na boku CD i F na boku AB oraz punktem P na przedłużeniu BC; odcinki AE i EP.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Porównanie odcinków

Z warunków zadania wyrażamy EC i BF przez długość DE.

\[EC=2DE,\qquad BF=DE,\qquad \frac{EC}{BF}=2\]

2 Podobieństwo trójkątów

Trójkąty ECP i FBP mają kąty proste przy C i B oraz jednakowe kąty przy P, więc są podobne.

\[\frac{CP}{BP}=\frac{EC}{BF}=2\]

3 Wyznaczenie BP

P leży na przedłużeniu BC, zatem CP=CB+BP. W prostokącie BC=AD.

\[CB+BP=2BP\quad\Longrightarrow\quad BP=CB=AD\]

4 Dowód przystawania

Trójkąty AED i PFB mają równe odpowiednie boki przy kątach prostych. Z cechy bok–kąt–bok są przystające; odpowiadają sobie wierzchołki A i P, E i F oraz D i B.

\[AD=PB,\qquad DE=BF,\qquad \angle ADE=\angle PBF=90^\circ\quad\Longrightarrow\quad\triangle AED\cong\triangle PFB\]

Odpowiedź

Trójkąty AED i FPB są przystające. Przy zapisie uwzględniającym kolejność odpowiadających sobie wierzchołków: AED ≅ PFB.

\[\triangle AED\cong\triangle PFB\]

Sprawdzenie

Z twierdzenia Pitagorasa wynika też równość odpowiadających sobie przeciwprostokątnych AE i PF, zgodna z ustalonym przyporządkowaniem.

\[AE^2=AD^2+DE^2=PB^2+BF^2=PF^2\quad\Longrightarrow\quad AE=PF\]
Zadanie 30
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Kąt \(\alpha\) jest ostry i \(\sin\alpha+\cos\alpha=\sqrt{2}\). Oblicz wartość wyrażenia \(\operatorname{tg}\alpha+\frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie iloczynu

Podnosimy daną równość do kwadratu i korzystamy z jedynki trygonometrycznej.

\[(\sin\alpha+\cos\alpha)^2=2\;\Longrightarrow\;1+2\sin\alpha\cos\alpha=2\;\Longrightarrow\;\sin\alpha\cos\alpha=\frac12\]

2 Obliczenie wyrażenia

Kąt jest ostry, więc sinus i cosinus są niezerowe. Zapisujemy tangens i jego odwrotność jako ilorazy.

\[\operatorname{tg}\alpha+\frac1{\operatorname{tg}\alpha}=\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha}+\frac{\cos\alpha}{\sin\alpha}=\frac{\sin^2\alpha+\cos^2\alpha}{\sin\alpha\cos\alpha}=\frac1{\frac12}=2\]

Odpowiedź

Wartość wyrażenia wynosi 2.

\[2\]

Sprawdzenie

Dla ostrego kąta 45° suma sinusa i cosinusa wynosi √2, a tangens jest równy 1. Otrzymujemy 1+1=2.

\[\sin45^\circ+\cos45^\circ=\sqrt2,\qquad \operatorname{tg}45^\circ+\frac1{\operatorname{tg}45^\circ}=1+1=2\]
Zadanie 31
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Rzucamy cztery razy symetryczną monetą. Po przeprowadzonym doświadczeniu zapisujemy liczbę uzyskanych orłów (od 0 do 4) i liczbę uzyskanych reszek (również od 0 do 4). Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia polegającego na tym, że w tych czterech rzutach liczba uzyskanych orłów będzie większa niż liczba uzyskanych reszek.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Liczba możliwych wyników

Każdy z czterech rzutów ma dwa jednakowo prawdopodobne wyniki, więc wszystkie ciągi wyników są jednakowo prawdopodobne.

\[|\Omega|=2^4=16\]

2 Wyniki sprzyjające

Orłów jest więcej niż reszek, gdy w czterech rzutach wypadną dokładnie trzy albo cztery orły. Wybieramy miejsca, na których wypadną orły.

\[\binom{4}{3}+\binom{4}{4}=4+1=5\]

3 Prawdopodobieństwo

Dzielimy liczbę wyników sprzyjających przez liczbę wszystkich jednakowo prawdopodobnych wyników.

\[P=\frac{5}{16}\]

Odpowiedź

Prawdopodobieństwo wynosi 5/16.

\[\frac{5}{16}\]

Sprawdzenie

Dokładnie dwa orły można uzyskać na 6 sposobów. Z symetrii przypadków więcej orłów i więcej reszek jest po 5; łącznie daje to wszystkie 16 wyników.

\[5+\binom{4}{2}+5=5+6+5=16\]
Zadanie 32
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte5 pkt

Dany jest ostrosłup prawidłowy czworokątny o wysokości \(H=16\). Cosinus kąta nachylenia krawędzi bocznej do płaszczyzny podstawy tego ostrosłupa jest równy \(\frac{3}{5}\). Oblicz pole powierzchni bocznej tego ostrosłupa.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie przekątnej podstawy

Wierzchołek ostrosłupa rzutuje się na środek O kwadratu. Rzutem krawędzi bocznej SA na podstawę jest OA, więc w trójkącie prostokątnym SOA korzystamy z definicji cosinusa i twierdzenia Pitagorasa.

\[\frac{OA}{SA}=\frac35,\qquad OA^2+16^2=SA^2\quad\Longrightarrow\quad SA=20,\ OA=12\]

2 Obliczenie wysokości ściany bocznej

Odcinek OA jest połową przekątnej kwadratu, zatem wyznaczamy bok a. Jeśli M jest środkiem boku podstawy, to SM jest wysokością ściany bocznej; obliczamy ją z trójkąta prostokątnego SOM.

\[a\sqrt2=2OA=24\quad\Longrightarrow\quad a=12\sqrt2,\qquad SM=\sqrt{16^2+\left(\frac a2\right)^2}=2\sqrt{82}\]

3 Obliczenie pola bocznego

Cztery jednakowe ściany boczne są trójkątami o podstawie a i wysokości SM.

\[P_b=4\cdot\frac{a\cdot SM}{2}=2\cdot12\sqrt2\cdot2\sqrt{82}=96\sqrt{41}\]

Odpowiedź

Pole powierzchni bocznej wynosi \(96\sqrt{41}\).

\[P_b=96\sqrt{41}\]

Sprawdzenie

Otrzymane długości spełniają warunek kąta, bo \(OA/SA=12/20=3/5\). Ponadto \(SM^2=16^2+(6\sqrt2)^2=328\), więc użyta wysokość ściany jest poprawna.

\[\frac{OA}{SA}=\frac{12}{20}=\frac35,\qquad SM^2=256+72=328\]
Zadanie 33
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt

W ciągu arytmetycznym \((a_n)\), określonym dla liczb naturalnych \(n\geq 1\), wyraz szósty jest liczbą dwa razy większą od wyrazu piątego, a suma dziesięciu początkowych wyrazów tego ciągu jest równa \(S_{10}=\frac{15}{4}\). Oblicz wyraz pierwszy oraz różnicę tego ciągu.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek dotyczący wyrazów

W ciągu arytmetycznym każdy kolejny wyraz powstaje przez dodanie różnicy \(d\). Zapisujemy więc zależność między wyrazem szóstym i piątym.

\[a_1+5d=2(a_1+4d)\quad\Longrightarrow\quad a_1=-3d\]

2 Suma dziesięciu wyrazów

Korzystamy ze wzoru na sumę początkowych wyrazów ciągu arytmetycznego i podstawiamy \(a_1=-3d\).

\[S_{10}=\frac{10}{2}(2a_1+9d)=5(-6d+9d)=15d=\frac{15}{4}\]

3 Obliczenie niewiadomych

Dzielimy równanie przez 15, a następnie obliczamy pierwszy wyraz.

\[d=\frac14,\qquad a_1=-3\cdot\frac14=-\frac34\]

Odpowiedź

Wyraz pierwszy wynosi \(-\frac34\), a różnica ciągu wynosi \(\frac14\).

\[a_1=-\frac34,\qquad d=\frac14\]

Sprawdzenie

Dla otrzymanych wartości wyraz piąty to \(\frac14\), a szósty to \(\frac12\), więc warunek podwojenia jest spełniony. Suma dziesięciu wyrazów również ma wymaganą wartość.

\[a_5=-\frac34+4\cdot\frac14=\frac14,\quad a_6=-\frac34+5\cdot\frac14=\frac12=2a_5,\quad S_{10}=5\left(2\cdot\left(-\frac34\right)+9\cdot\frac14\right)=\frac{15}{4}\]
Zadanie 34
Matura 2018 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt

Punkty \(A=(-1,1)\) i \(C=(1,9)\) są wierzchołkami trójkąta równoramiennego \(ABC\), w którym \(|AC|=|BC|\). Podstawa \(AB\) tego trójkąta zawiera się w prostej o równaniu \(y=\frac{1}{2}x+\frac{3}{2}\). Oblicz współrzędne wierzchołka \(B\) tego trójkąta.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie współrzędnych punktu B

Ponieważ B leży na prostej zawierającej podstawę AB, jego współrzędne spełniają równanie tej prostej.

\[B=\left(x,\frac{x}{2}+\frac{3}{2}\right)\]

2 Wykorzystanie równości ramion

Warunek |AC|=|BC| pozwala wyznaczyć x ze wzoru na odległość punktów. Odrzucamy rozwiązanie odpowiadające punktowi A, ponieważ wierzchołki trójkąta są różne.

\[|AC|^2=2^2+8^2=68,\quad (x-1)^2+\left(\frac{x}{2}-\frac{15}{2}\right)^2=68\quad\Longrightarrow\quad 5x^2-38x-43=(x+1)(5x-43)=0.\quad x=-1\ (B=A)\ \text{lub}\ x=\frac{43}{5}.\]

3 Obliczenie drugiej współrzędnej

Podstawiamy dopuszczalną wartość x do równania prostej.

\[y=\frac{1}{2}\cdot\frac{43}{5}+\frac{3}{2}=\frac{29}{5}.\]

Odpowiedź

Wierzchołek B ma współrzędne (43/5, 29/5).

\[B=\left(\frac{43}{5},\frac{29}{5}\right)\]

Sprawdzenie

Punkt B leży na podanej prostej, jest różny od A, a kwadraty długości ramion AC i BC są równe 68.

\[\frac{1}{2}\cdot\frac{43}{5}+\frac{3}{2}=\frac{29}{5},\qquad |BC|^2=\left(\frac{38}{5}\right)^2+\left(-\frac{16}{5}\right)^2=68=|AC|^2.\]

Ebook PDF Rozwiązane? 395 kolejnych zadań z arkuszy CKE z rozwiązaniami krok po kroku w jednym pliku. Zobacz ebook (19,99 zł)

Mamy rozwiązania krok po kroku do tego arkusza

Mamy już zadania z tego arkusza na stronie. Możesz przejść do nich i sprawdzić dostępne rozwiązania krok po kroku albo pobrać PDF.

Zobacz zadania z rozwiązaniami → Pobierz PDF