Arkusz maturalny

Matematyka — matura 2021

Poziom podstawowyMajFormuła 2015
Zobacz zadania i rozwiązania 35 zadań z arkusza

Zadania z arkusza — rozwiązania krok po kroku

35 zadań · Rozwiń rozwiązanie pod wybranym zadaniem.

Zadanie 1
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Liczby rzeczywiste
63%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Liczba \(100^5\cdot(0,1)^{-6}\) jest równa

A
\(10^{13}\)
B
\(10^{16}\)
C
\(10^{-1}\)
D
\(10^{-30}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie czynników jako potęg liczby 10

Ponieważ \(100=10^2\) oraz \(0{,}1=10^{-1}\), możemy zastosować wzór \((a^m)^n=a^{mn}\).

\[100^5\cdot(0{,}1)^{-6}=(10^2)^5\cdot(10^{-1})^{-6}=10^{10}\cdot10^6\]

2 Pomnożenie potęg

Przy mnożeniu potęg o tej samej podstawie dodajemy wykładniki.

\[10^{10}\cdot10^6=10^{10+6}=10^{16}\]

Odpowiedź

Odpowiedź B.

\[10^{16}\]

Sprawdzenie

Potęga liczby 100 daje wykładnik 10, a ujemny wykładnik przy liczbie 0,1 daje wykładnik 6. Ich suma wynosi 16, co zgadza się z odpowiedzią B.

\[5\cdot2+(-6)\cdot(-1)=10+6=16\]
Zadanie 2
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Liczby rzeczywiste
93%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Liczba \(78\) stanowi \(150\%\) liczby \(c\). Wtedy liczba \(c\) jest równa

A
\(60\)
B
\(52\)
C
\(48\)
D
\(39\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie zależności

Ponieważ 150% liczby c to 78, zapisujemy równanie.

\[\frac{150}{100}c=78\]

2 Obliczenie liczby c

Dzielimy obie strony równania przez 1,5, aby wyznaczyć c.

\[c=\frac{78}{1{,}5}=52\]

Odpowiedź

Liczba c wynosi 52. Odpowiedź B.

\[c=52\]

Sprawdzenie

150% z 52 to 78, więc wynik spełnia warunek zadania.

\[\frac{150}{100}\cdot 52=78\]
Zadanie 3
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Liczby rzeczywiste
67%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Rozważamy przedziały liczbowe \((−\infty,5)\) i \(\langle−1,+\infty)\). Ile jest wszystkich liczb całkowitych, które należą jednocześnie do obu rozważanych przedziałów?

A
\(6\)
B
\(5\)
C
\(4\)
D
\(7\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie części wspólnej

Liczba należąca do obu przedziałów musi być co najmniej równa −1 i mniejsza od 5.

\[x\geq -1\quad\text{i}\quad x<5\]

2 Policzenie liczb całkowitych

Kolejne liczby całkowite spełniające te warunki to −1, 0, 1, 2, 3 i 4, czyli jest ich sześć.

\[4-(-1)+1=6\]

Odpowiedź

Do obu przedziałów należy 6 liczb całkowitych. Odpowiedź A.

\[6\]

Sprawdzenie

Liczba −1 należy do obu przedziałów, a 4 jest ostatnią liczbą całkowitą mniejszą od 5. Liczba 5 nie należy do pierwszego przedziału. Wyliczone liczby to dokładnie −1, 0, 1, 2, 3, 4.

\[\{-1,0,1,2,3,4\}\]
Zadanie 4
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Liczby rzeczywiste
69%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Suma \(2\log\sqrt{10}+\log 10^3\) jest równa

A
\(2\)
B
\(3\)
C
\(4\)
D
\(5\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie pierwszego składnika

Ponieważ logarytm bez podanej podstawy jest dziesiętny, zapisujemy pierwiastek jako potęgę liczby 10 i stosujemy własność logarytmu potęgi.

\[2\log\sqrt{10}=2\log 10^{\frac12}=2\cdot\frac12=1\]

2 Obliczenie sumy

Obliczamy logarytm drugiej potęgi liczby 10 i dodajemy oba składniki.

\[2\log\sqrt{10}+\log 10^3=1+3=4\]

Odpowiedź

Suma wynosi 4. Poprawna odpowiedź: C.

\[4\]

Sprawdzenie

Oba argumenty logarytmów są dodatnie. Ponieważ dwa logarytmy z pierwiastka z 10 dają logarytm z 10, cała suma jest logarytmem z 10⁴, czyli 4.

\[2\log\sqrt{10}+\log 10^3=\log 10+\log 10^3=\log 10^4=4\]
Zadanie 5
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Liczby rzeczywiste
49%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Różnica \(0,(3)-\frac{23}{33}\) jest równa

A
\(-0,(39)\)
B
\(-\frac{39}{100}\)
C
\(-0,36\)
D
\(-\frac{4}{11}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zamiana ułamka okresowego

Ponieważ cyfra 3 powtarza się bez końca, zapisujemy liczbę jako ułamek zwykły.

\[0,(3)=\frac{1}{3}=\frac{11}{33}\]

2 Obliczenie różnicy

Ułamki mają ten sam mianownik, więc odejmujemy liczniki i skracamy wynik.

\[\frac{11}{33}-\frac{23}{33}=\frac{-12}{33}=-\frac{4}{11}\]

Odpowiedź

Wynik to −4/11, odpowiedź D.

\[-\frac{4}{11}\]

Sprawdzenie

Po dodaniu odjętego ułamka do wyniku otrzymujemy liczbę początkową: −4/11 + 23/33 = 1/3 = 0,(3).

\[-\frac{4}{11}+\frac{23}{33}=-\frac{12}{33}+\frac{23}{33}=\frac{11}{33}=\frac{1}{3}\]
Zadanie 6
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Równania i nierówności
62%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Zbiorem wszystkich rozwiązań nierówności \(\frac{2-x}{2}-2x\geqslant 1\) jest przedział

A
\(\langle 0,+\infty)\)
B
\((-\infty,0\rangle\)
C
\((-\infty,5\rangle\)
D
\((-\infty,\frac{1}{3}\rangle\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Usuń mianownik

Mnożymy obie strony przez dodatnią liczbę 2, więc znak nierówności się nie zmienia.

\[2-x-4x\geqslant 2\]

2 Wyznacz x

Redukujemy wyrazy podobne, a następnie dzielimy przez −5. Przy dzieleniu przez liczbę ujemną odwracamy znak nierówności.

\[-5x\geqslant 0\quad\Longleftrightarrow\quad x\leqslant 0\]

Odpowiedź

Odpowiedź B: \((-\infty,0\rangle\).

\[x\in(-\infty,0\rangle\]

Sprawdzenie

Dla \(x=0\) lewa strona wynosi 1, więc koniec przedziału należy do rozwiązania. Po przekształceniu nierówność ma postać \(-5x\geqslant 0\), która zachodzi dokładnie dla \(x\leqslant 0\).

\[\frac{2-0}{2}-2\cdot 0=1\geqslant 1\]
Zadanie 7
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Funkcje
54%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Na poniższym rysunku przedstawiono wykres funkcji \(f\) określonej w zbiorze \(\langle -6,5\rangle\).

Funkcja \(g\) jest określona wzorem \(g(x)=f(x)-2\) dla \(x\in\langle -6,5\rangle\). Wskaż zdanie prawdziwe.

Wykres funkcji f w układzie współrzędnych. Odcinek poziomy na wysokości 3 od punktu pełnego przy x = −6 do punktu pustego przy x = −3. Druga część wykresu zaczyna się punktem pełnym (−3, 1), przechodzi przez (0, −2) i (3, 1), a następnie biegnie poziomo do punktu pełnego (5, 1).

A

Liczba \(f(2)+g(2)\) jest równa \((-2)\).

B

Zbiory wartości funkcji \(f\) i \(g\) są równe.

C

Funkcje \(f\) i \(g\) mają te same miejsca zerowe.

D

Punkt \(P=(0,-2)\) należy do wykresów funkcji \(f\) i \(g\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Odczyt wartości funkcji

Wykres funkcji f przecina oś x w punkcie o pierwszej współrzędnej 2, więc w tym punkcie wartość funkcji wynosi zero.

\[f(2)=0\]

2 Obliczenie sumy

Korzystamy z podanego wzoru funkcji g i podstawiamy odczytaną wartość f(2).

\[g(2)=f(2)-2=0-2=-2,\qquad f(2)+g(2)=0+(-2)=-2\]

Odpowiedź

Prawdziwe jest zdanie A.

\[f(2)+g(2)=-2\]

Sprawdzenie

Pozostałe zdania są fałszywe: zbiór wartości g jest przesunięty o 2 w dół względem zbioru wartości f; f ma miejsca zerowe −2 i 2, a g nie ma miejsc zerowych, ponieważ f nigdzie nie przyjmuje wartości 2; ponadto f(0)=−2, lecz g(0)=−4.

\[W_f=[-2,1]\cup\{3\},\quad W_g=[-4,-1]\cup\{1\},\quad f(-2)=f(2)=0,\quad g(0)=f(0)-2=-4\]
Zadanie 8
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
65%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Na rysunku obok przedstawiono geometryczną interpretację jednego z niżej zapisanych układów równań. Wskaż ten układ, którego geometryczną interpretację przedstawiono na rysunku.

Układ współrzędnych z dwiema prostymi. Prosta rosnąca przecina oś y w punkcie 1, a prosta malejąca w punkcie 4. Proste przecinają się w punkcie (1, 2).

A
\(\begin{cases}y=x+1\\y=-2x+4\end{cases}\)
B
\(\begin{cases}y=x-1\\y=2x+4\end{cases}\)
C
\(\begin{cases}y=x-1\\y=-2x+4\end{cases}\)
D
\(\begin{cases}y=x+1\\y=2x+4\end{cases}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Równanie prostej rosnącej

Z wykresu odczytujemy punkty (0,1) i (1,2). Przy wzroście x o 1 wartość y rośnie o 1, więc współczynnik kierunkowy wynosi 1.

\[a=\frac{2-1}{1-0}=1,\qquad y=x+1\]

2 Równanie prostej malejącej

Ta prosta przechodzi przez punkty (0,4) i (1,2). Jej współczynnik kierunkowy wynosi −2.

\[a=\frac{2-4}{1-0}=-2,\qquad y=-2x+4\]

Odpowiedź

Układ A.

\[\boxed{\begin{cases}y=x+1\\y=-2x+4\end{cases}}\]

Sprawdzenie

Punkt przecięcia (1,2) spełnia oba równania.

\[2=1+1,\qquad 2=-2\cdot1+4\]
Zadanie 9
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
76%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Proste o równaniach \(y=3x-5\) oraz \(y=\frac{m-3}{2}x+\frac{9}{2}\) są równoległe, gdy

A
\(m=1\)
B
\(m=3\)
C
\(m=6\)
D
\(m=9\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Porównanie współczynników kierunkowych

Proste zapisane w postaci y=ax+b są równoległe, gdy mają równe współczynniki kierunkowe. Przyrównujemy więc współczynniki stojące przy x.

\[3=\frac{m-3}{2}\]

2 Wyznaczenie m

Mnożymy obie strony przez 2, a następnie dodajemy 3.

\[6=m-3\quad\Longrightarrow\quad m=9\]

Odpowiedź

m=9, odpowiedź D.

\[m=9\]

Sprawdzenie

Dla m=9 druga prosta ma współczynnik kierunkowy 3. Jej wyraz wolny wynosi 9/2, a pierwszej −5, więc są to dwie różne proste równoległe.

\[\frac{9-3}{2}=3,\qquad \frac{9}{2}\ne -5\]
Zadanie 10
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Funkcje
57%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

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

A
\(\frac{1}{\sqrt{3}-1}\)
B
\(-1\)
C
\(1\)
D
\(\frac{1}{\sqrt{3}-2}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Sprawdzenie dziedziny

Podstawienie jest dozwolone, ponieważ argument różni się od 1.

\[\sqrt{3}-1\neq 1\]

2 Obliczenie wartości

Podstawiamy argument do wzoru i rozwijamy kwadrat. Licznik jest liczbą przeciwną do mianownika.

\[f(\sqrt{3}-1)=\frac{(\sqrt{3}-1)^2}{2(\sqrt{3}-1)-2}=\frac{4-2\sqrt{3}}{2\sqrt{3}-4}=-1\]

Odpowiedź

Wartość funkcji wynosi −1. Odpowiedź B.

\[f(\sqrt{3}-1)=-1\]

Sprawdzenie

Mianownik nie jest zerem, bo √3 ≠ 2. Ponadto licznik i mianownik sumują się do zera, więc ich iloraz rzeczywiście wynosi −1.

\[(4-2\sqrt{3})+(2\sqrt{3}-4)=0\]
Zadanie 11
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Funkcje
61%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Do wykresu funkcji \(f\) określonej dla każdej liczby rzeczywistej \(x\) wzorem \(f(x)=3^x-2\) należy punkt o współrzędnych

A
\((-1,-5)\)
B
\((0,-2)\)
C
\((0,-1)\)
D
\((2,4)\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek przynależności do wykresu

Punkt należy do wykresu, gdy jego druga współrzędna jest równa wartości funkcji dla pierwszej współrzędnej.

\[y=f(x)=3^x-2\]

2 Obliczenie wartości dla x=0

Dwie odpowiedzi mają pierwszą współrzędną równą 0, więc obliczamy wartość funkcji w tym punkcie.

\[f(0)=3^0-2=1-2=-1\]

Odpowiedź

Do wykresu należy punkt (0, −1), czyli odpowiedź C.

\[(0,-1)\]

Sprawdzenie

Dla pozostałych pierwszych współrzędnych otrzymujemy inne wartości niż podane w odpowiedziach A i D; odpowiedź B ma błędną drugą współrzędną.

\[f(-1)=\frac{1}{3}-2=-\frac{5}{3}\ne-5,\quad f(0)=-1\ne-2,\quad f(2)=9-2=7\ne4\]
Zadanie 12
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Funkcje
52%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Funkcja kwadratowa \(f\) określona wzorem \(f(x)=-2(x+1)(x-3)\) jest malejąca w przedziale

A
\(\langle 1,+\infty)\)
B
\((-\infty,1\rangle\)
C
\((-\infty,-8\rangle\)
D
\(\langle -8,+\infty)\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie osi symetrii

Miejsca zerowe to \(-1\) i \(3\), więc oś symetrii paraboli leży w połowie między nimi.

\[x_w=\frac{-1+3}{2}=1\]

2 Ustalenie monotoniczności

Współczynnik przy \(x^2\) jest ujemny, dlatego parabola jest skierowana ramionami w dół i maleje od wierzchołka w prawo.

\[a=-2<0,\qquad x\in\langle 1,+\infty)\]

Odpowiedź

Funkcja jest malejąca w przedziale \(\langle 1,+\infty)\). Odpowiedź A.

\[\boxed{\langle 1,+\infty)\text{ — A}}\]

Sprawdzenie

Po przekształceniu wzoru widać, że dla \(x\geq 1\) wartość \((x-1)^2\) rośnie, więc wartość funkcji maleje.

\[f(x)=-2(x-1)^2+8\]
Zadanie 13
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Ciągi
74%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Trzywyrazowy ciąg \(\left(15,\,3x,\,\frac{5}{3}\right)\) jest geometryczny i wszystkie jego wyrazy są dodatnie. Stąd wynika, że

A
\(x=\frac{3}{5}\)
B
\(x=\frac{4}{5}\)
C
\(x=1\)
D
\(x=\frac{5}{3}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek ciągu geometrycznego

Kwadrat środkowego wyrazu jest iloczynem wyrazów skrajnych.

\[(3x)^2=15\cdot\frac{5}{3}=25\]

2 Wyznaczenie x

Wszystkie wyrazy są dodatnie, więc 3x jest dodatnim pierwiastkiem z 25.

\[3x=5\quad\Rightarrow\quad x=\frac{5}{3}\]

Odpowiedź

Odpowiedź D.

\[x=\frac{5}{3}\]

Sprawdzenie

Po podstawieniu otrzymujemy ciąg (15, 5, 5/3). Wszystkie wyrazy są dodatnie, a iloraz kolejnych wyrazów wynosi 1/3.

\[\frac{5}{15}=\frac{\frac{5}{3}}{5}=\frac{1}{3}\]
Zadanie 14
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Ciągi
61%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Ciąg \((b_n)\) jest określony wzorem \(b_n=3n^2-25n\) dla każdej liczby naturalnej \(n\geqslant 1\). Liczba niedodatnich wyrazów ciągu \((b_n)\) jest równa

A
\(14\)
B
\(13\)
C
\(9\)
D
\(8\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ustalenie warunku

Wyraz jest niedodatni, gdy jego wartość jest mniejsza lub równa zeru. Rozkładamy wzór na czynniki.

\[b_n=3n^2-25n=n(3n-25)\leqslant 0\]

2 Wyznaczenie indeksów

Ponieważ \(n\geqslant 1\), czynnik \(n\) jest dodatni. Iloczyn jest więc niedodatni dokładnie wtedy, gdy drugi czynnik jest niedodatni.

\[3n-25\leqslant 0\quad\Longleftrightarrow\quad n\leqslant\frac{25}{3}=8\frac{1}{3}\]

3 Policzenie wyrazów

Naturalne indeksy spełniające warunek to liczby od 1 do 8, czyli osiem indeksów.

\[n\in\{1,2,3,4,5,6,7,8\}\]

Odpowiedź

Liczba niedodatnich wyrazów wynosi 8. Odpowiedź D.

\[8\]

Sprawdzenie

Dla ostatniego uwzględnionego indeksu wyraz jest ujemny, a dla następnego dodatni. Ponieważ znak wyrazu przy dodatnim indeksie zależy od rosnącego wyrażenia \(3n-25\), granica została wyznaczona poprawnie.

\[b_8=8(24-25)=-8\leqslant 0,\qquad b_9=9(27-25)=18>0\]
Zadanie 15
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Ciągi
80%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Ciąg arytmetyczny \((a_n)\) jest określony dla każdej liczby naturalnej \(n\geqslant 1\). Trzeci i piąty wyraz ciągu spełniają warunek \(a_3+a_5=58\). Wtedy czwarty wyraz tego ciągu jest równy

A
\(28\)
B
\(29\)
C
\(33\)
D
\(40\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie sąsiednich wyrazów

W ciągu arytmetycznym kolejne wyrazy różnią się o tę samą wartość r, więc trzeci i piąty wyraz leżą o r od czwartego.

\[a_3=a_4-r,\qquad a_5=a_4+r\]

2 Obliczenie czwartego wyrazu

Po dodaniu tych wyrazów różnice się znoszą.

\[58=a_3+a_5=(a_4-r)+(a_4+r)=2a_4,\qquad a_4=29\]

Odpowiedź

Czwarty wyraz wynosi 29. Odpowiedź B.

\[a_4=29\]

Sprawdzenie

Dla dowolnej różnicy r suma wyrazów sąsiadujących z 29 wynosi 58, więc warunek zadania jest spełniony.

\[(29-r)+(29+r)=58\]
Zadanie 16
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Trygonometria
65%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Dla każdego kąta ostrego \(\alpha\) iloczyn \(\frac{\cos\alpha}{1-\sin^2\alpha}\cdot\frac{1-\cos^2\alpha}{\sin\alpha}\) jest równy

A
\(\sin\alpha\)
B
\(\operatorname{tg}\alpha\)
C
\(\cos\alpha\)
D
\(\sin^2\alpha\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zastosowanie tożsamości

Korzystamy z jedynki trygonometrycznej, aby uprościć oba ułamki.

\[1-\sin^2\alpha=\cos^2\alpha,\qquad 1-\cos^2\alpha=\sin^2\alpha\]

2 Skrócenie iloczynu

Dla kąta ostrego sinus i cosinus są dodatnie, więc możemy skrócić ułamki.

\[\frac{\cos\alpha}{\cos^2\alpha}\cdot\frac{\sin^2\alpha}{\sin\alpha}=\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha}=\operatorname{tg}\alpha\]

Odpowiedź

B — tangens kąta α.

\[\operatorname{tg}\alpha\]

Sprawdzenie

Dla kąta ostrego oba pierwotne mianowniki są dodatnie: pierwszy jest równy kwadratowi cosinusa, a drugi sinusowi. Skracanie jest więc dozwolone.

\[1-\sin^2\alpha=\cos^2\alpha>0,\qquad \sin\alpha>0\]
Zadanie 17
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Planimetria
68%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Prosta \(k\) jest styczna w punkcie \(A\) do okręgu o środku \(O\). Punkt \(B\) leży na tym okręgu i miara kąta \(AOB\) jest równa \(80^\circ\). Przez punkty \(O\) i \(B\) poprowadzono prostą, która przecina prostą \(k\) w punkcie \(C\) (zobacz rysunek).

Miara kąta \(BAC\) jest równa

Okrąg o środku O styczny do prostej k w punkcie A; punkty C, B i O leżą na jednej prostej, a kąt AOB ma 80°.

A
\(10^\circ\)
B
\(30^\circ\)
C
\(40^\circ\)
D
\(50^\circ\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Kąt przy podstawie trójkąta AOB

Promienie OA i OB są równe, więc trójkąt AOB jest równoramienny. Jego kąty przy podstawie mają równe miary.

\[\angle BAO=\frac{180^\circ-80^\circ}{2}=50^\circ\]

2 Kąt między cięciwą a styczną

Promień OA jest prostopadły do stycznej k, a półprosta AB leży wewnątrz kąta OAC. Odejmujemy więc kąt BAO od kąta prostego.

\[\angle BAC=90^\circ-50^\circ=40^\circ\]

Odpowiedź

Miara kąta BAC wynosi 40°. Odpowiedź C.

\[\angle BAC=40^\circ\]

Sprawdzenie

Ponieważ C, B i O leżą na jednej prostej, kąt ABC ma 130°. W trójkącie AOC kąt ACO ma 10°, więc także kąt ACB ma 10°. Suma kątów trójkąta ABC wynosi 40° + 130° + 10° = 180°.

\[\angle ABC=180^\circ-50^\circ=130^\circ,\quad \angle ACB=180^\circ-90^\circ-80^\circ=10^\circ\]
Zadanie 18
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
71%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Przyprostokątna \(AC\) trójkąta prostokątnego \(ABC\) ma długość \(8\) oraz \(\operatorname{tg}\alpha=\frac{2}{5}\) (zobacz rysunek).

Pole tego trójkąta jest równe

Trójkąt prostokątny ABC z kątem prostym przy C, bokiem AC o długości 8 i kątem α przy A.

A
\(12\)
B
\(\frac{37}{3}\)
C
\(\frac{62}{5}\)
D
\(\frac{64}{5}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie drugiej przyprostokątnej

Tangens kąta przy wierzchołku A jest ilorazem długości przyprostokątnej naprzeciw tego kąta i przyprostokątnej przy nim.

\[\operatorname{tg}\alpha=\frac{BC}{AC}=\frac{BC}{8}=\frac{2}{5},\qquad BC=8\cdot\frac{2}{5}=\frac{16}{5}\]

2 Obliczenie pola

Pole trójkąta prostokątnego jest połową iloczynu długości jego przyprostokątnych.

\[P=\frac{1}{2}\cdot AC\cdot BC=\frac{1}{2}\cdot 8\cdot\frac{16}{5}=\frac{64}{5}\]

Odpowiedź

Pole wynosi \(\frac{64}{5}\). Odpowiedź D.

\[P=\frac{64}{5}\quad\text{(D)}\]

Sprawdzenie

Obliczona długość \(BC\) jest dodatnia, a iloraz przyprostokątnych zgadza się z podanym tangensem.

\[\frac{BC}{AC}=\frac{16/5}{8}=\frac{2}{5}\]
Zadanie 19
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Planimetria
55%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Pole pewnego trójkąta równobocznego jest równe \(\frac{4\sqrt{3}}{9}\). Obwód tego trójkąta jest równy

A
\(4\)
B
\(2\)
C
\(\frac{4}{3}\)
D
\(\frac{2}{3}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie boku

Korzystamy ze wzoru na pole trójkąta równobocznego. Długość boku jest dodatnia.

\[\frac{a^2\sqrt{3}}{4}=\frac{4\sqrt{3}}{9}\quad\Rightarrow\quad a^2=\frac{16}{9}\quad\Rightarrow\quad a=\frac{4}{3}\]

2 Obliczenie obwodu

Trójkąt równoboczny ma trzy boki tej samej długości.

\[O=3a=3\cdot\frac{4}{3}=4\]

Odpowiedź

Obwód wynosi 4. Odpowiedź A.

\[O=4\]

Sprawdzenie

Dla boku 4/3 pole jest równe polu podanemu w zadaniu.

\[P=\frac{\sqrt{3}}{4}\left(\frac{4}{3}\right)^2=\frac{4\sqrt{3}}{9}\]
Zadanie 20
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Planimetria
79%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

W trójkącie \(ABC\) bok \(BC\) ma długość \(13\), a wysokość \(CD\) tego trójkąta dzieli bok \(AB\) na odcinki o długościach \(|AD|=3\) i \(|BD|=12\) (zobacz rysunek obok). Długość boku \(AC\) jest równa

Trójkąt ABC z wysokością CD opuszczoną na bok AB; odcinki AD i DB mają długości 3 i 12, a bok BC ma długość 13.

A
\(\sqrt{34}\)
B
\(\frac{13}{4}\)
C
\(2\sqrt{14}\)
D
\(3\sqrt{45}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie wysokości

Wysokość CD jest prostopadła do AB, więc trójkąt BCD jest prostokątny. Z twierdzenia Pitagorasa obliczamy CD.

\[CD^2=BC^2-BD^2=13^2-12^2=25,\quad CD=5\]

2 Obliczenie boku AC

Trójkąt ACD także jest prostokątny, więc ponownie stosujemy twierdzenie Pitagorasa.

\[AC^2=AD^2+CD^2=3^2+5^2=34,\quad AC=\sqrt{34}\]

Odpowiedź

Długość boku AC wynosi \(\sqrt{34}\). Poprawna odpowiedź: A.

\[AC=\sqrt{34}\]

Sprawdzenie

Obliczona wysokość spełnia zależność dla trójkąta BCD: \(5^2+12^2=13^2\). Obie długości są dodatnie.

\[25+144=169\]
Zadanie 21
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Planimetria
46%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Punkty \(A\), \(B\), \(C\) i \(D\) leżą na okręgu o środku \(S\). Miary kątów \(SBC\), \(BCD\), \(CDA\) są równe odpowiednio: \(|\angle SBC|=60^\circ\), \(|\angle BCD|=110^\circ\), \(|\angle CDA|=90^\circ\) (zobacz rysunek).

Wynika stąd, że miara \(\alpha\) kąta \(DAS\) jest równa

Okrąg o środku S z punktami A, B, C i D na obwodzie; zaznaczone kąty przy B, C i D oraz kąt α między AD i AS.

A
\(25^\circ\)
B
\(30^\circ\)
C
\(35^\circ\)
D
\(40^\circ\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie kąta przy A

W czworokącie wpisanym w okrąg kąty przeciwległe sumują się do 180°.

\[|\angle DAB|=180^\circ-110^\circ=70^\circ\]

2 Wyznaczenie kąta BAC

Promienie SB i SC są równe, więc trójkąt SBC jest równoramienny. Jego kąty przy B i C mają po 60°, zatem kąt środkowy BSC ma 60°. Kąt wpisany BAC oparty na tym samym łuku BC jest dwa razy mniejszy.

\[|\angle BSC|=180^\circ-2\cdot60^\circ=60^\circ,\qquad |\angle BAC|=\frac{60^\circ}{2}=30^\circ\]

3 Obliczenie α

Kąt CDA jest prosty, więc CA jest średnicą okręgu, a punkt S leży na CA. Stąd kąt DAS jest kątem DAC.

\[\alpha=|\angle DAC|=|\angle DAB|-|\angle BAC|=70^\circ-30^\circ=40^\circ\]

Odpowiedź

α = 40°, odpowiedź D.

\[\boxed{\alpha=40^\circ}\]

Sprawdzenie

W trójkącie ACD pozostały kąt ACD ma 50°. Ponieważ CA jest średnicą, kąt ABC ma 90°, więc BCA ma 60°. Otrzymujemy BCD = 60° + 50° = 110°, zgodnie z danymi.

\[|\angle ACD|=180^\circ-90^\circ-40^\circ=50^\circ,\quad |\angle BCA|=180^\circ-90^\circ-30^\circ=60^\circ,\quad 50^\circ+60^\circ=110^\circ\]
Zadanie 22
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Planimetria
77%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

W równoległoboku \(ABCD\), przedstawionym na rysunku, kąt \(\alpha\) ma miarę \(70^\circ\).

Wtedy kąt \(\beta\) ma miarę

Równoległobok ABCD z kątami α przy A i β przy B, dwoma dodatkowymi odcinkami oraz dwoma kątami oznaczonymi łukiem i kropką.

A
\(80^\circ\)
B
\(70^\circ\)
C
\(60^\circ\)
D
\(50^\circ\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Oznaczenie punktów i kąta przy D

Niech E leży na AD i jest początkiem odcinka EB, a F leży na DC i jest końcem odcinka FB. Kąty sąsiednie równoległoboku sumują się do 180°.

\[\angle EDF=\angle ADC=180^\circ-70^\circ=110^\circ\]

2 Kąty oznaczone kropkami

Oba zaznaczone kąty są równe. Oznaczmy ich miarę przez γ. Ponieważ D, F i C leżą na jednej prostej, kąt czworokąta E D F B przy F jest przyległy do zaznaczonego kąta.

\[\angle DEB=\angle BFC=\gamma,\qquad \angle DFB=180^\circ-\gamma\]

3 Suma kątów czworokąta

Suma kątów wewnętrznych czworokąta E D F B wynosi 360°. Po podstawieniu miary γ się redukują.

\[\gamma+110^\circ+(180^\circ-\gamma)+\beta=360^\circ\quad\Rightarrow\quad\beta=70^\circ\]

Odpowiedź

Kąt β ma miarę 70°. Odpowiedź B.

\[\beta=70^\circ\]

Sprawdzenie

Po podstawieniu β = 70° suma czterech kątów czworokąta wynosi 360° dla każdej miary γ zgodnej z rysunkiem.

\[\gamma+110^\circ+(180^\circ-\gamma)+70^\circ=360^\circ\]
Zadanie 23
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Równania i nierówności
62%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

W każdym \(n\)-kącie wypukłym (\(n\geq 3\)) liczba przekątnych jest równa \(\frac{n(n-3)}{2}\). Wielokątem wypukłym, w którym liczba przekątnych jest o \(25\) większa od liczby boków, jest

A
siedmiokąt.
B
dziesięciokąt.
C
dwunastokąt.
D
piętnastokąt.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ułożenie równania

Liczba boków wynosi \(n\), więc liczba przekątnych większa o 25 to \(n+25\). Przyrównujemy ją do podanego wzoru.

\[\frac{n(n-3)}{2}=n+25\]

2 Rozwiązanie równania

Mnożymy obie strony przez 2 i rozkładamy trójmian na czynniki. Odrzucamy wynik ujemny, ponieważ \(n\geq 3\).

\[n^2-3n=2n+50\;\Longrightarrow\;n^2-5n-50=0\;\Longrightarrow\;(n-10)(n+5)=0\;\Longrightarrow\;n=10\]

Odpowiedź

B — dziesięciokąt.

\[n=10\]

Sprawdzenie

Dziesięciokąt ma 35 przekątnych i 10 boków; różnica wynosi 25.

\[\frac{10(10-3)}{2}-10=35-10=25\]
Zadanie 24
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Planimetria
61%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Pole figury \(F_1\) złożonej z dwóch stycznych zewnętrznie kół o promieniach \(1\) i \(3\) jest równe polu figury \(F_2\) złożonej z dwóch stycznych zewnętrznie kół o promieniach długości \(r\) (zobacz rysunek).

Długość \(r\) promienia jest równa

Figura F₁: dwa koła styczne zewnętrznie o promieniach 1 i 3.

Figura F₂: dwa koła styczne zewnętrznie, każde o promieniu r.

A
\(\sqrt{3}\)
B
\(2\)
C
\(\sqrt{5}\)
D
\(3\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie pola figury F₁

Koła są styczne zewnętrznie, więc ich pola się sumują.

\[P_{F_1}=\pi\cdot1^2+\pi\cdot3^2=10\pi\]

2 Porównanie pól

Figura F₂ składa się z dwóch kół o promieniu r. Przyrównujemy jej pole do pola figury F₁.

\[2\pi r^2=10\pi\quad\Longrightarrow\quad r^2=5\quad\Longrightarrow\quad r=\sqrt{5}\]

Odpowiedź

Promień ma długość √5. Odpowiedź C.

\[r=\sqrt{5}\]

Sprawdzenie

Dla r = √5 pole figury F₂ wynosi 2π·5 = 10π, czyli tyle samo co pole figury F₁. Promień jest dodatni.

\[P_{F_2}=2\pi(\sqrt{5})^2=10\pi=P_{F_1}\]
Zadanie 25
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Geometria analityczna na płaszczyźnie kartezjańskiej
43%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Punkt \(A=(3,-5)\) jest wierzchołkiem kwadratu \(ABCD\), a punkt \(M=(1,3)\) jest punktem przecięcia się przekątnych tego kwadratu. Wynika stąd, że pole kwadratu \(ABCD\) jest równe

A
\(68\)
B
\(136\)
C
\(2\sqrt{34}\)
D
\(8\sqrt{34}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie odległości wierzchołka od środka

Punkt przecięcia przekątnych kwadratu jest ich środkiem, więc odcinek AM stanowi połowę przekątnej. Obliczamy jego długość ze wzoru na odległość punktów.

\[AM^2=(3-1)^2+(-5-3)^2=4+64=68\]

2 Obliczenie pola

Przekątna ma długość 2AM, a pole kwadratu jest równe połowie kwadratu długości przekątnej.

\[P=\frac{(2AM)^2}{2}=2AM^2=2\cdot68=136\]

Odpowiedź

Pole kwadratu wynosi 136. Odpowiedź B.

\[P=136\]

Sprawdzenie

Dla pola 136 połowa kwadratu przekątnej daje 136, a kwadrat odległości od jej środka do wierzchołka wynosi 136/2=68, zgodnie z obliczoną wartością AM².

\[AM^2=\frac{P}{2}=\frac{136}{2}=68\]
Zadanie 26
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka
34%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Z wierzchołków sześcianu \(ABCDEFGH\) losujemy jednocześnie dwa różne wierzchołki. Prawdopodobieństwo tego, że wierzchołki te będą końcami przekątnej sześcianu \(ABCDEFGH\), jest równe

A
\(\frac{1}{7}\)
B
\(\frac{4}{7}\)
C
\(\frac{1}{14}\)
D
\(\frac{3}{7}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wszystkie pary

Losowanie jest jednoczesne, więc kolejność wierzchołków nie ma znaczenia. Z ośmiu wierzchołków można wybrać dwie na 28 sposobów.

\[\binom{8}{2}=\frac{8\cdot7}{2}=28\]

2 Pary sprzyjające

Sześcian ma cztery przekątne łączące przeciwległe wierzchołki. Każda wyznacza jedną parę sprzyjającą.

\[4\]

3 Prawdopodobieństwo

Dzielimy liczbę par sprzyjających przez liczbę wszystkich możliwych par.

\[P=\frac{4}{28}=\frac{1}{7}\]

Odpowiedź

Odpowiedź A.

\[\frac{1}{7}\]

Sprawdzenie

Każdy z ośmiu wierzchołków ma dokładnie jeden przeciwległy. Licząc w ten sposób, otrzymujemy osiem wskazań, lecz każdą parę liczymy dwa razy, więc są cztery pary sprzyjające.

\[\frac{8}{2}=4\]
Zadanie 27
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Kombinatoryka
61%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Wszystkich liczb naturalnych trzycyfrowych, większych od \(700\), w których każda cyfra należy do zbioru \(\{1,2,3,7,8,9\}\) i żadna cyfra się nie powtarza, jest

A
\(108\)
B
\(60\)
C
\(40\)
D
\(299\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wybór cyfry setek

Aby liczba była większa od 700, cyfrą setek musi być 7, 8 lub 9. Są więc 3 możliwości.

\[3\]

2 Wybór pozostałych cyfr

Cyfry nie mogą się powtarzać, więc na miejscu dziesiątek można wybrać jedną z 5 pozostałych cyfr, a na miejscu jedności jedną z 4.

\[3\cdot5\cdot4=60\]

Odpowiedź

Takich liczb jest 60. Odpowiedź B.

\[60\]

Sprawdzenie

Dla każdej z trzech możliwych cyfr setek jest 5·4=20 liczb; łącznie daje to 3·20=60. Żadna użyta cyfra się nie powtarza.

\[3\cdot(5\cdot4)=60\]
Zadanie 28
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka
77%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Sześciowyrazowy ciąg liczbowy \((1, 2, 2x, x+2, 5, 6)\) jest niemalejący. Mediana wyrazów tego ciągu jest równa \(4\). Wynika stąd, że

A
\(x=1\)
B
\(x=\frac{3}{2}\)
C
\(x=2\)
D
\(x=\frac{8}{3}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie mediany

Ciąg jest niemalejący i ma sześć wyrazów, więc mediana jest średnią trzeciego i czwartego wyrazu.

\[\frac{2x+(x+2)}{2}=4\]

2 Wyznaczenie x

Mnożymy równanie przez 2 i rozwiązujemy je.

\[3x+2=8\quad\Rightarrow\quad 3x=6\quad\Rightarrow\quad x=2\]

Odpowiedź

Odpowiedź C: \(x=2\).

\[x=2\]

Sprawdzenie

Dla \(x=2\) ciąg ma postać \((1,2,4,4,5,6)\). Jest niemalejący, a średnia dwóch środkowych wyrazów wynosi \(4\).

\[\frac{4+4}{2}=4\]
Zadanie 29
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Równania i nierówności
69%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Rozwiąż nierówność:

\(x^2-5x\leq 14\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Przenieś wyrazy na jedną stronę

Sprowadzamy nierówność do postaci, w której można zbadać znak trójmianu.

\[x^2-5x\leq 14\iff x^2-5x-14\leq 0\]

2 Rozłóż trójmian na czynniki

Iloczyn pozwala wyznaczyć miejsca zerowe i znak wyrażenia.

\[x^2-5x-14=(x+2)(x-7)\]

3 Wyznacz przedział rozwiązań

Iloczyn jest niedodatni między miejscami zerowymi, łącznie z nimi.

\[(x+2)(x-7)\leq 0\iff -2\leq x\leq 7\]

Odpowiedź

Zbiorem rozwiązań jest przedział od −2 do 7, wraz z końcami.

\[x\in[-2,7]\]

Sprawdzenie

Dla x = −2 i x = 7 iloczyn jest równy zeru. Między nimi czynniki mają przeciwne znaki, a poza tym przedziałem jednakowe znaki, więc wskazany przedział zawiera dokładnie wszystkie rozwiązania.

\[(x+2)(x-7)\leq 0\quad\text{dokładnie dla}\quad x\in[-2,7]\]
Zadanie 30
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
27%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Wykaż, że dla każdych trzech dodatnich liczb \(a\), \(b\) i \(c\) takich, że \(a\lt b\), spełniona jest nierówność \(\frac{a}{b}\lt\frac{a+c}{b+c}\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Pomnóż przez dodatnie mianowniki

Ponieważ b>0 i b+c>0, pomnożenie przez b(b+c) nie zmienia zwrotu nierówności.

\[\frac{a}{b}<\frac{a+c}{b+c}\iff a(b+c)<b(a+c)\]

2 Wykorzystaj założenie

Po rozwinięciu nawiasów składniki ab się redukują. Pozostała nierówność wynika z a<b po pomnożeniu przez c>0.

\[ab+ac<ab+bc\iff ac<bc\]

Odpowiedź

Nierówność zachodzi dla wszystkich podanych liczb dodatnich spełniających a<b.

\[\frac{a}{b}<\frac{a+c}{b+c}\]

Sprawdzenie

Różnica prawej i lewej strony jest dodatnia, ponieważ c>0, b−a>0 i b(b+c)>0.

\[\frac{a+c}{b+c}-\frac{a}{b}=\frac{c(b-a)}{b(b+c)}>0\]
Zadanie 31
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Funkcje
35%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Funkcja liniowa \(f\) przyjmuje wartość \(2\) dla argumentu \(0\), a ponadto \(f(4)-f(2)=6\). Wyznacz wzór funkcji \(f\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie wyrazu wolnego

Funkcję liniową zapisujemy w postaci ogólnej. Ponieważ wartość dla argumentu zero jest równa wyrazowi wolnemu, otrzymujemy \(b=2\).

\[f(x)=ax+b,\quad f(0)=b=2\]

2 Wyznaczenie współczynnika kierunkowego

Podstawiamy wzór funkcji do podanej różnicy wartości i rozwiązujemy równanie.

\[f(4)-f(2)=(4a+2)-(2a+2)=2a=6,\quad a=3\]

Odpowiedź

Wzór funkcji to \(f(x)=3x+2\).

\[f(x)=3x+2\]

Sprawdzenie

Dla wyznaczonej funkcji \(f(0)=2\), a różnica \(f(4)-f(2)\) wynosi \(14-8=6\), więc oba warunki są spełnione.

\[f(0)=2,\quad f(4)-f(2)=14-8=6\]
Zadanie 32
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Równania i nierówności
58%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Rozwiąż równanie:

\(\frac{3x+2}{3x-2}=4-x\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie dziedziny

Mianownik musi być różny od zera.

\[3x-2\ne 0\quad\Longrightarrow\quad x\ne\frac{2}{3}\]

2 Usunięcie mianownika

Dla dopuszczalnych wartości x mnożymy obie strony przez 3x−2 i porządkujemy równanie.

\[3x+2=(4-x)(3x-2)=-3x^2+14x-8\quad\Longrightarrow\quad 3x^2-11x+10=0\]

3 Rozwiązanie równania kwadratowego

Rozkładamy trójmian na czynniki i przyrównujemy każdy czynnik do zera.

\[(3x-5)(x-2)=0\quad\Longrightarrow\quad x=\frac{5}{3}\ \text{lub}\ x=2\]

Odpowiedź

Rozwiązania: x = 5/3 lub x = 2.

\[x\in\left\{\frac{5}{3},2\right\}\]

Sprawdzenie

Obie wartości spełniają warunek dziedziny. Po podstawieniu do równania pierwotnego dla x = 5/3 obie strony są równe 7/3, a dla x = 2 obie są równe 2.

\[x=\frac{5}{3}:\ \frac{3\cdot\frac{5}{3}+2}{3\cdot\frac{5}{3}-2}=\frac{7}{3}=4-\frac{5}{3};\qquad x=2:\ \frac{3\cdot2+2}{3\cdot2-2}=2=4-2\]
Zadanie 33
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Planimetria
53%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Trójkąt równoboczny \(ABC\) ma pole równe \(9\sqrt{3}\). Prosta równoległa do boku \(BC\) przecina boki \(AB\) i \(AC\) – odpowiednio – w punktach \(K\) i \(L\). Trójkąty \(ABC\) i \(AKL\) są podobne, a stosunek długości boków tych trójkątów jest równy \(\frac{3}{2}\). Oblicz długość boku trójkąta \(AKL\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie boku trójkąta ABC

Korzystamy ze wzoru na pole trójkąta równobocznego. Długość boku jest dodatnia.

\[\frac{a^2\sqrt{3}}{4}=9\sqrt{3}\quad\Longrightarrow\quad a^2=36\quad\Longrightarrow\quad a=6\]

2 Wyznaczenie boku trójkąta AKL

Stosunek odpowiadających sobie boków trójkątów ABC i AKL wynosi 3 do 2.

\[\frac{6}{AK}=\frac{3}{2}\quad\Longrightarrow\quad AK=4\]

Odpowiedź

Bok trójkąta AKL ma długość 4.

\[4\]

Sprawdzenie

Bok długości 6 daje podane pole, a stosunek boków 6 i 4 wynosi 3 do 2.

\[\frac{6^2\sqrt{3}}{4}=9\sqrt{3},\qquad\frac{6}{4}=\frac{3}{2}\]
Zadanie 34
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka
64%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Gracz rzuca dwukrotnie symetryczną sześcienną kostką do gry i oblicza sumę liczb wyrzuconych oczek. Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia \(A\) polegającego na tym, że suma liczb wyrzuconych oczek jest równa \(4\) lub \(5\), lub \(6\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Liczba możliwych wyników

Rozróżniamy kolejność rzutów. Każdy z dwóch rzutów ma 6 możliwych wyników, więc wszystkich jednakowo prawdopodobnych par jest 36.

\[|\Omega|=6\cdot 6=36\]

2 Liczba wyników sprzyjających

Sumę 4 można uzyskać na 3 sposoby, sumę 5 na 4 sposoby, a sumę 6 na 5 sposobów. Są to rozłączne przypadki, więc dodajemy ich liczby.

\[|A|=3+4+5=12\]

3 Obliczenie prawdopodobieństwa

Dzielimy liczbę wyników sprzyjających przez liczbę wszystkich jednakowo prawdopodobnych wyników.

\[P(A)=\frac{12}{36}=\frac{1}{3}\]

Odpowiedź

Prawdopodobieństwo wynosi \(\frac{1}{3}\).

\[P(A)=\frac{1}{3}\]

Sprawdzenie

Pozostałe sumy to 2, 3 oraz od 7 do 12. Odpowiada im łącznie 24 pary wyników, a razem z 12 parami sprzyjającymi daje to wszystkie 36 par.

\[(1+2)+(6+5+4+3+2+1)+12=36\]
Zadanie 35
Matura 2021 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte5 pkt
Geometria analityczna na płaszczyźnie kartezjańskiej
29%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Punkty \(A=(-20,12)\) i \(B=(7,3)\) są wierzchołkami trójkąta równoramiennego \(ABC\), w którym \(|AC|=|BC|\). Wierzchołek \(C\) leży na osi \(Oy\) układu współrzędnych. Oblicz współrzędne wierzchołka \(C\) oraz obwód tego trójkąta.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie współrzędnej C

Punkt C leży na osi Oy, więc ma postać C=(0,y). Przyrównujemy kwadraty długości ramion AC i BC, aby uniknąć pierwiastków.

\[AC^2=BC^2\iff 20^2+(y-12)^2=7^2+(y-3)^2\iff 544-24y=58-6y\iff y=27\]

2 Obliczenie obwodu

Ramiona mają tę samą długość. Długość podstawy AB obliczamy ze wzoru na odległość punktów.

\[AC=\sqrt{20^2+15^2}=25,\qquad AB=\sqrt{27^2+(-9)^2}=9\sqrt{10},\qquad P=2\cdot25+9\sqrt{10}=50+9\sqrt{10}\]

Odpowiedź

Wierzchołek C ma współrzędne (0,27), a obwód trójkąta wynosi 50+9√10 jednostek długości.

\[C=(0,27),\qquad P=50+9\sqrt{10}\]

Sprawdzenie

Punkt C leży na osi Oy. Ponadto BC=25=AC, a długość podstawy jest dodatnia i mniejsza od sumy ramion.

\[BC=\sqrt{7^2+24^2}=25=AC,\qquad 0<9\sqrt{10}<50\]

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