Arkusz maturalny

Matematyka — matura 2025

Poziom podstawowyMajFormuła 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 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dodatnia liczba \(a\) stanowi \(80\%\) liczby \(b\). Liczba \(b\) stanowi

A
\(125\%\) liczby \(a\).
B
\(25\%\) liczby \(a\).
C
\(20\%\) liczby \(a\).
D
\(12{,}5\%\) liczby \(a\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisz zależność

Zamieniamy 80% na ułamek dziesiętny, aby zapisać treść zadania równaniem.

\[a=0{,}8b\]

2 Wyznacz procent

Dzielimy równanie przez 0,8. Ponieważ a jest dodatnie, możemy następnie odczytać stosunek b do a.

\[b=\frac{a}{0{,}8}=1{,}25a=125\%\,a\]

Odpowiedź

Liczba b stanowi 125% liczby a. Odpowiedź A.

\[b=125\%\,a\]

Sprawdzenie

80% ze 125% liczby a to 100% liczby a, więc otrzymana zależność spełnia warunek zadania.

\[0{,}8\cdot1{,}25a=a\]
Zadanie 2
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Liczba \((\sqrt{32}-\sqrt{2})^2\) jest równa

A
\(16\)
B
\(18\)
C
\(30\)
D
\(34\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Uproszczenie pierwiastka

Wyłączamy kwadrat liczby 4 spod pierwiastka, aby odjąć podobne wyrażenia.

\[\sqrt{32}=\sqrt{16\cdot2}=4\sqrt{2},\qquad 4\sqrt{2}-\sqrt{2}=3\sqrt{2}\]

2 Podniesienie do kwadratu

Podnosimy do kwadratu zarówno współczynnik, jak i pierwiastek.

\[(3\sqrt{2})^2=3^2\cdot(\sqrt{2})^2=9\cdot2=18\]

Odpowiedź

Wynik to 18, czyli odpowiedź B.

\[18\]

Sprawdzenie

Ze wzoru na kwadrat różnicy otrzymujemy ten sam wynik.

\[(\sqrt{32}-\sqrt{2})^2=32-2\sqrt{64}+2=32-16+2=18\]
Zadanie 3
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Liczba \(\frac{5^{12}+5^{13}+5^{14}}{5^{12}}\) jest równa

A
\(30\)
B
\(31\)
C
\(5^{12}\)
D
\(5^{27}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Podziel każdy składnik

Dzielimy każdy składnik licznika przez mianownik, a przy dzieleniu potęg o tej samej podstawie odejmujemy wykładniki.

\[\frac{5^{12}+5^{13}+5^{14}}{5^{12}}=5^{12-12}+5^{13-12}+5^{14-12}=1+5+25=31\]

Odpowiedź

Liczba jest równa 31. Odpowiedź B.

\[31\]

Sprawdzenie

Po pomnożeniu wyniku przez mianownik otrzymujemy licznik wyjściowego ułamka.

\[31\cdot5^{12}=(1+5+25)\cdot5^{12}=5^{12}+5^{13}+5^{14}\]
Zadanie 4
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Liczba \(\log_3 108-2\log_3 2\) jest równa

A
\(3\)
B
\(9\)
C
\(\log_3 104\)
D
\(2\log_3 54\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zastosowanie własności logarytmów

Ponieważ argumenty logarytmów są dodatnie, możemy użyć wzoru na logarytm potęgi i ilorazu.

\[\log_3 108-2\log_3 2=\log_3 108-\log_3 2^2=\log_3\frac{108}{4}\]

2 Obliczenie wartości

Iloraz wynosi 27, czyli trzecią potęgę liczby 3.

\[\log_3\frac{108}{4}=\log_3 27=\log_3 3^3=3\]

Odpowiedź

Wynik to 3, czyli odpowiedź A.

\[3\]

Sprawdzenie

Ponieważ 108 = 27 · 4, odjęcie logarytmu liczby 4 od logarytmu liczby 108 daje logarytm liczby 27, równy 3.

\[\log_3 108-\log_3 4=\log_3 27=3\]
Zadanie 5
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dla każdej liczby rzeczywistej \(x\) wartość wyrażenia \((3x+2)^2-(2x-3)^2\) jest równa wartości wyrażenia

A
\(5x^2-5\)
B
\(5x^2+13\)
C
\(5x^2+24x-5\)
D
\(5x^2+24x-13\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zastosowanie wzoru na różnicę kwadratów

Rozkładamy wyrażenie na iloczyn, aby łatwo usunąć nawiasy.

\[(3x+2)^2-(2x-3)^2=\big((3x+2)-(2x-3)\big)\big((3x+2)+(2x-3)\big)=(x+5)(5x-1)\]

2 Wymnożenie nawiasów

Sprowadzamy iloczyn do postaci podanej w odpowiedziach.

\[(x+5)(5x-1)=5x^2-x+25x-5=5x^2+24x-5\]

Odpowiedź

Odpowiedź C: \(5x^2+24x-5\).

\[5x^2+24x-5\]

Sprawdzenie

Dla \(x=1\) wyrażenie początkowe ma wartość \(24\), tak samo jak otrzymany wielomian. Wszystkie przekształcenia są tożsamościami dla każdej liczby rzeczywistej.

\[(3\cdot1+2)^2-(2\cdot1-3)^2=25-1=24=5\cdot1^2+24\cdot1-5\]
Zadanie 6
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dana jest nierówność

\[3-2(1-2x)\geq 2x-17\]

Wybierz rysunek, na którym poprawnie zaznaczono na osi liczbowej zbiór wszystkich liczb rzeczywistych spełniających powyższą nierówność.

A

Oś liczbowa z zaznaczonym zbiorem liczb, wariant A.

B

Oś liczbowa z zaznaczonym zbiorem liczb, wariant B.

C

Oś liczbowa z zaznaczonym zbiorem liczb, wariant C.

D

Oś liczbowa z zaznaczonym zbiorem liczb, wariant D.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Usuń nawias

Mnożymy każdy wyraz w nawiasie przez −2.

\[3-2(1-2x)\geq 2x-17\iff 1+4x\geq 2x-17\]

2 Wyznacz x

Odejmujemy 2x i 1 od obu stron, a następnie dzielimy przez dodatnie 2, więc znak nierówności się nie zmienia.

\[2x\geq -18\iff x\geq -9\]

3 Wybierz rysunek

Zamalowana kropka oznacza, że −9 należy do zbioru rozwiązań, a zaznaczenie w prawo obejmuje liczby większe od −9.

\[x\in[-9,\infty)\]

Odpowiedź

Rysunek D.

\[x\in[-9,\infty)\]

Sprawdzenie

Dla x = −9 obie strony nierówności są równe −35. Dla x = −10 lewa strona wynosi −39, a prawa −37, więc liczba mniejsza od −9 nie spełnia nierówności.

\[x=-9:\ -35\geq -35;\qquad x=-10:\ -39\not\geq -37\]
Zadanie 7
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Równanie \(2x(x+3)(x^2+25)=0\) w zbiorze liczb rzeczywistych ma dokładnie

A
dwa rozwiązania: \((-3)\) oraz \(0\).
B
dwa rozwiązania: \((-3)\) oraz \(2\).
C
trzy rozwiązania: \((-5)\), \((-3)\) oraz \(0\).
D
cztery rozwiązania: \((-5)\), \((-3)\), \(0\) oraz \(5\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zastosowanie zasady iloczynu

Iloczyn jest równy zeru, gdy co najmniej jeden z jego czynników jest równy zeru. Stała 2 nie jest zerem.

\[2x(x+3)(x^2+25)=0\iff x=0\ \lor\ x+3=0\ \lor\ x^2+25=0\]

2 Wyznaczenie rozwiązań rzeczywistych

Z dwóch pierwszych warunków otrzymujemy 0 i −3. Trzeci nie daje rozwiązania rzeczywistego, ponieważ kwadrat liczby rzeczywistej jest nieujemny.

\[x=0\quad\lor\quad x=-3,\qquad x^2+25\ge 25>0\]

Odpowiedź

Równanie ma dokładnie dwa rozwiązania: −3 i 0. Odpowiedź A.

\[\boxed{x\in\{-3,0\}}\]

Sprawdzenie

Dla x = 0 zeruje się czynnik x, a dla x = −3 czynnik x + 3. Dla pozostałych liczb rzeczywistych oba te czynniki są niezerowe, zaś x² + 25 jest zawsze dodatnie, więc innych rozwiązań nie ma.

\[2\cdot 0\cdot(0+3)\cdot(0^2+25)=0,\qquad 2\cdot(-3)\cdot(-3+3)\cdot((-3)^2+25)=0\]
Zadanie 8
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Na rysunku, w układzie współrzędnych \((x,y)\), przedstawiono wykres funkcji \(f\).

Dziedziną funkcji \(f\) jest przedział

Wykres funkcji y=f(x) w układzie współrzędnych.

A
\((-4,4\rangle\)
B
\(\langle-4,4)\)
C
\(\langle-3,3)\)
D
\((-3,3\rangle\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Odczytanie krańców

Dziedzina to zbiór wartości x, dla których istnieją punkty wykresu. Wykres rozciąga się od x=-4 do x=4.

\[-4\le x<4\]

2 Uwzględnienie końców przedziału

Punkt przy x=-4 jest zamalowany, więc -4 należy do dziedziny. Punkt przy x=4 jest niezamalowany, więc 4 do niej nie należy.

\[D_f=\langle-4,4)\]

Odpowiedź

Odpowiedź B.

\[D_f=\langle-4,4)\]

Sprawdzenie

Wykres zawiera punkt dla x=-4, nie zawiera punktu dla x=4 i jest narysowany dla każdej wartości x pomiędzy nimi. Odpowiada to przedziałowi z odpowiedzi B.

\[-4\in D_f,\qquad 4\notin D_f\]
Zadanie 9
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Na rysunku, w układzie współrzędnych \((x,y)\), przedstawiono wykres funkcji \(f\).

Funkcja \(f\) jest rosnąca w przedziale

Wykres funkcji f w układzie współrzędnych, z osiami i oznaczeniami.

A
\(\langle-4,-2\rangle\)
B
\(\langle1,3\rangle\)
C
\(\langle2,4)\)
D
\((-3,3\rangle\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Odczyt wykresu

Funkcja jest rosnąca tam, gdzie przy zwiększaniu argumentu jej wartości rosną. Na wykresie dzieje się tak od punktu o współrzędnych \((-4,1)\) do punktu \((-2,3)\).

\[-4\le x_1<x_2\le-2\ \Longrightarrow\ f(x_1)<f(x_2)\]

2 Wybór odpowiedzi

Oba końce odcinka należą do wykresu, więc przedział rośnięcia jest domknięty.

\[\langle-4,-2\rangle\]

Odpowiedź

Odpowiedź A: funkcja jest rosnąca w przedziale \(\langle-4,-2\rangle\).

\[\boxed{\text{A. }\langle-4,-2\rangle}\]

Sprawdzenie

Na wskazanym odcinku, gdy \(x\) wzrasta od \(-4\) do \(-2\), wartość funkcji wzrasta od \(1\) do \(3\), co potwierdza wybór.

\[-4<-2,\qquad f(-4)=1<3=f(-2)\]
Zadanie 10
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Funkcja liniowa \(f\) jest określona wzorem \(f(x)=(3-m)x-4\).

Funkcja \(f\) nie ma miejsca zerowego dla \(m\) równego

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

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek braku miejsca zerowego

Funkcja postaci \(ax+b\) nie ma miejsca zerowego, gdy \(a=0\) i \(b\neq 0\). Tutaj wyraz wolny wynosi \(-4\), więc szukamy wartości \(m\), dla której współczynnik przy \(x\) jest zerowy.

\[3-m=0\quad\Longrightarrow\quad m=3\]

2 Wartość funkcji

Dla \(m=3\) funkcja jest stała i przyjmuje wyłącznie wartość \(-4\), więc nigdy nie jest równa zeru.

\[f(x)=(3-3)x-4=-4\neq 0\]

Odpowiedź

Odpowiedź C: m = 3.

\[m=3\]

Sprawdzenie

Dla pozostałych podanych wartości m współczynnik 3−m jest różny od zera, więc równanie f(x)=0 ma rozwiązanie x=4/(3−m).

\[m\in\{-3,0,4\}\quad\Longrightarrow\quad 3-m\neq 0,\qquad x=\frac{4}{3-m}\]
Zadanie 11
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Ciąg \((a_n)\) jest określony wzorem \(a_n=(n+3)(n-5)\) dla każdej liczby naturalnej \(n\geq 1\).

Liczba wszystkich ujemnych wyrazów tego ciągu jest równa

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

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ustalenie warunku ujemności

Ponieważ dla każdego n≥1 czynnik n+3 jest dodatni, iloczyn jest ujemny dokładnie wtedy, gdy n−5<0.

\[a_n<0\iff n-5<0\iff n<5\]

2 Policzenie wyrazów

Warunek spełniają cztery dopuszczalne indeksy: 1, 2, 3 i 4.

\[n\in\{1,2,3,4\}\quad\Rightarrow\quad 4\text{ wyrazy ujemne}\]

Odpowiedź

Cztery wyrazy ujemne — odpowiedź A.

\[4\]

Sprawdzenie

Dla n od 1 do 4 drugi czynnik jest ujemny. Dla n=5 wyraz wynosi 0, a dla n>5 oba czynniki są dodatnie, więc innych wyrazów ujemnych nie ma.

\[a_5=(5+3)(5-5)=0\]
Zadanie 12
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dany jest ciąg geometryczny \((a_n)\) określony dla każdej liczby naturalnej \(n\geq 1\), w którym \(a_1=27\) oraz \(a_2=9\).

Czwarty wyraz ciągu \((a_n)\) jest równy

A
\(\frac{1}{3}\)
B
\(1\)
C
\(3\)
D
\(729\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie ilorazu

W ciągu geometrycznym każdy wyraz otrzymujemy, mnożąc poprzedni przez ten sam iloraz.

\[q=\frac{a_2}{a_1}=\frac{9}{27}=\frac{1}{3}\]

2 Obliczenie czwartego wyrazu

Aby przejść od pierwszego wyrazu do czwartego, mnożymy trzy razy przez iloraz.

\[a_4=a_1q^3=27\cdot\left(\frac{1}{3}\right)^3=1\]

Odpowiedź

Czwarty wyraz wynosi 1. Odpowiedź B.

\[a_4=1\]

Sprawdzenie

Kolejne wyrazy to 27, 9, 3, 1. Każdy jest jedną trzecią poprzedniego, więc wynik spełnia warunek ciągu geometrycznego.

\[\frac{9}{27}=\frac{3}{9}=\frac{1}{3}=\frac{a_4}{3}\]
Zadanie 13
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Kąt \(\alpha\) jest ostry i spełnia warunek \(\sqrt{3}\operatorname{tg}\alpha=2\sin\alpha\).

Cosinus kąta \(\alpha\) jest równy

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

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zastosowanie definicji tangensa

Ponieważ kąt jest ostry, jego sinus i cosinus są dodatnie. Możemy więc podstawić definicję tangensa i podzielić równanie przez sinus.

\[\sqrt{3}\,\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha}=2\sin\alpha\quad\Rightarrow\quad\frac{\sqrt{3}}{\cos\alpha}=2\]

2 Obliczenie cosinusa

Mnożymy równanie przez dodatni cosinus i dzielimy przez 2.

\[\sqrt{3}=2\cos\alpha\quad\Rightarrow\quad\cos\alpha=\frac{\sqrt{3}}{2}\]

Odpowiedź

Odpowiedź C.

\[\cos\alpha=\frac{\sqrt{3}}{2}\]

Sprawdzenie

Dla kąta ostrego o takim cosinusie sinus wynosi 1/2, a tangens wynosi 1/√3. Obie strony warunku są równe 1.

\[\sin\alpha=\sqrt{1-\frac{3}{4}}=\frac12,\qquad\sqrt3\operatorname{tg}\alpha=\sqrt3\cdot\frac{1}{\sqrt3}=1=2\cdot\frac12\]
Zadanie 14
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dany jest trójkąt prostokątny \(ABC\), w którym bok \(BC\) jest przeciwprostokątną, punkt \(D\) jest środkiem przyprostokątnej \(AB\) oraz \(|AB|=6\) i \(|CD|=5\). Oznaczmy kąt \(ADC\) przez \(\alpha\), natomiast kąt \(ABC\) – przez \(\beta\) (zobacz rysunek).

Tangens kąta \(\alpha\) jest równy

Trójkąt prostokątny ABC z punktem D na boku AB, odcinkiem CD oraz oznaczonymi kątami α i β.

A
\(\frac{2}{3}\)
B
\(\frac{3}{4}\)
C
\(\frac{4}{5}\)
D
\(\frac{4}{3}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie długości AD

Punkt D jest środkiem odcinka AB, więc dzieli go na dwie równe części.

\[|AD|=\frac{|AB|}{2}=\frac{6}{2}=3\]

2 Obliczenie długości AC

Trójkąt ACD jest prostokątny w A. Z twierdzenia Pitagorasa obliczamy drugą przyprostokątną.

\[|AC|^2=|CD|^2-|AD|^2=5^2-3^2=16,\quad |AC|=4\]

3 Obliczenie tangensa

W trójkącie ACD tangens kąta α jest ilorazem przyprostokątnej naprzeciw tego kąta i przyprostokątnej przy nim.

\[\tan\alpha=\frac{|AC|}{|AD|}=\frac{4}{3}\]

Odpowiedź

Tangens kąta α wynosi 4/3. Poprawna odpowiedź: D.

\[\tan\alpha=\frac{4}{3}\]

Sprawdzenie

Otrzymane długości spełniają twierdzenie Pitagorasa, a AD = 3 jest połową AB = 6.

\[3^2+4^2=5^2,\qquad 2\cdot3=6\]
Zadanie 15
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dany jest trójkąt prostokątny \(ABC\), w którym bok \(BC\) jest przeciwprostokątną, punkt \(D\) jest środkiem przyprostokątnej \(AB\) oraz \(|AB|=6\) i \(|CD|=5\). Oznaczmy kąt \(ADC\) przez \(\alpha\), natomiast kąt \(ABC\) – przez \(\beta\) (zobacz rysunek).

Sinus kąta \(\beta\) jest równy

Trójkąt prostokątny ABC z kątem prostym przy A; D leży na AB. Odcinek CD ma oznaczenie 5, AB ma oznaczenie 6, kąt ADC oznaczono α, a kąt ABC oznaczono β.

A
\(\frac{2}{\sqrt{13}}\)
B
\(\frac{3}{\sqrt{13}}\)
C
\(\frac{5}{2\sqrt{13}}\)
D
\(\frac{4}{5}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie przyprostokątnej AC

Punkt D jest środkiem AB, więc AD ma długość 3. Trójkąt ACD jest prostokątny; z twierdzenia Pitagorasa obliczamy AC.

\[AD=\frac{6}{2}=3,\qquad AC^2=CD^2-AD^2=5^2-3^2=16,\qquad AC=4\]

2 Obliczenie sinusa kąta β

W trójkącie ABC obliczamy przeciwprostokątną, a następnie dzielimy długość boku leżącego naprzeciw kąta β przez długość przeciwprostokątnej.

\[BC=\sqrt{AB^2+AC^2}=\sqrt{6^2+4^2}=2\sqrt{13},\qquad \sin\beta=\frac{AC}{BC}=\frac{4}{2\sqrt{13}}=\frac{2}{\sqrt{13}}\]

Odpowiedź

Odpowiedź A.

\[\sin\beta=\frac{2}{\sqrt{13}}\]

Sprawdzenie

Obliczone długości spełniają oba równania Pitagorasa: 3² + 4² = 5² oraz 6² + 4² = (2√13)².

\[3^2+4^2=25=5^2,\qquad 6^2+4^2=52=(2\sqrt{13})^2\]
Zadanie 16
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Punkty \(A\), \(B\) oraz \(C\) leżą na okręgu o środku w punkcie \(O\). Miara kąta \(BCA\) jest równa \(50^\circ\) (zobacz rysunek).

Miara kąta ostrego \(ABO\) jest równa

Okrąg o środku O z punktami A, B i C na okręgu. Kąt BCA ma 50°, a kąt ABO jest zaznaczony.

A
\(20^\circ\)
B
\(35^\circ\)
C
\(40^\circ\)
D
\(50^\circ\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie kąta środkowego

Kąt środkowy AOB i kąt wpisany BCA są oparte na tym samym łuku AB, więc kąt środkowy ma dwa razy większą miarę.

\[\angle AOB=2\cdot 50^\circ=100^\circ\]

2 Obliczenie kąta ABO

Promienie OA i OB są równe, zatem trójkąt AOB jest równoramienny. Jego kąty przy podstawie AB są równe.

\[\angle ABO=\frac{180^\circ-100^\circ}{2}=40^\circ\]

Odpowiedź

Kąt ABO ma miarę 40°, odpowiedź C.

\[\angle ABO=40^\circ\quad\text{(C)}\]

Sprawdzenie

Kąty trójkąta AOB sumują się do 180°, a 40° jest kątem ostrym.

\[40^\circ+40^\circ+100^\circ=180^\circ\]
Zadanie 17
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

W trójkącie równoramiennym \(ABC\) dane są: \(|AC|=|BC|=4\) i \(|AB|=3\). Na boku \(BC\), między punktami \(B\) i \(C\), wybrano taki punkt \(D\), że trójkąty \(ABC\) i \(BDA\) są podobne (zobacz rysunek).

Odcinek \(BD\) ma długość

Trójkąt ABC z punktem D na boku BC i odcinkiem AD; bok AC oznaczony liczbą 4, a bok AB liczbą 3.

A
\(2\)
B
\(2{,}25\)
C
\(2{,}5\)
D
\(3\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ustalenie odpowiadających boków

Trójkąty mają wspólny kąt przy B. Ponieważ D leży wewnątrz BC, bok BD jest krótszy od BC, więc w podobieństwie bokowi BC odpowiada AB, a bokowi AB odpowiada BD.

\[BC\leftrightarrow AB,\qquad AB\leftrightarrow BD\]

2 Obliczenie BD

Z proporcji odpowiednich boków wyznaczamy szukaną długość.

\[\frac{BD}{AB}=\frac{AB}{BC}=\frac{3}{4},\qquad BD=3\cdot\frac{3}{4}=\frac{9}{4}=2{,}25\]

Odpowiedź

Odcinek BD ma długość 2,25. Odpowiedź B.

\[BD=\frac{9}{4}=2{,}25\]

Sprawdzenie

Otrzymana długość jest dodatnia i mniejsza od BC = 4, więc D może leżeć między B i C. Skala podobieństwa wynosi 3/4.

\[0<\frac{9}{4}<4,\qquad \frac{BD}{AB}=\frac{9/4}{3}=\frac{3}{4}=\frac{AB}{BC}\]
Zadanie 18
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dany jest trójkąt \(ABC\), w którym \(|AB|=11\), \(|BC|=12\) oraz \(|\angle ABC|=60^\circ\) (zobacz rysunek).

Pole trójkąta \(ABC\) jest równe

Trójkąt ABC z bokiem AB oznaczonym 11, bokiem BC oznaczonym 12 i kątem ABC oznaczonym 60°.

A
\(33\)
B
\(33\sqrt{3}\)
C
\(66\)
D
\(66\sqrt{3}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zastosowanie wzoru na pole

Znamy dwa boki i kąt między nimi, więc korzystamy ze wzoru na pole trójkąta.

\[P=\frac{1}{2}|AB|\cdot|BC|\cdot\sin\angle ABC\]

2 Obliczenie pola

Podstawiamy dane oraz wartość sinusa kąta 60°.

\[P=\frac{1}{2}\cdot11\cdot12\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}=33\sqrt{3}\]

Odpowiedź

Pole trójkąta wynosi 33√3 jednostek kwadratowych. Odpowiedź B.

\[P=33\sqrt{3}\]

Sprawdzenie

Wysokość opuszczona z C na prostą AB wynosi 12·sin 60° = 6√3, więc pole obliczone z podstawy i wysokości także wynosi 33√3.

\[\frac{1}{2}\cdot11\cdot6\sqrt{3}=33\sqrt{3}\]
Zadanie 19
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

W układzie współrzędnych \((x, y)\) proste \(k\) oraz \(l\) są określone równaniami

\(k:\ y=(m-2)x+5\)

\(l:\ y=-4x+(m+3)\)

Proste \(k\) oraz \(l\) są równoległe, gdy liczba \(m\) jest równa

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

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Porównanie współczynników kierunkowych

Proste zapisane w postaci \(y=ax+b\) są równoległe, gdy mają równe współczynniki kierunkowe. Dlatego przyrównujemy \(m-2\) i \(-4\).

\[m-2=-4\]

2 Obliczenie liczby m

Dodajemy 2 do obu stron równania.

\[m=-4+2=-2\]

Odpowiedź

Liczba \(m\) jest równa \(-2\). Odpowiedź B.

\[m=-2\]

Sprawdzenie

Dla \(m=-2\) obie proste mają współczynnik kierunkowy \(-4\). Ich wyrazy wolne wynoszą odpowiednio 5 i 1, więc są to dwie różne proste równoległe.

\[k:\ y=-4x+5,\qquad l:\ y=-4x+1\]
Zadanie 20
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

W układzie współrzędnych \((x,y)\) dany jest kwadrat \(ABCD\), w którym \(A=(4,-1)\). Przekątne tego kwadratu przecinają się w punkcie \(S=(1,3)\).

Przekątna kwadratu \(ABCD\) ma długość

A
\(5\)
B
\(7\)
C
\(10\)
D
\(14\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie odległości od środka do wierzchołka

Punkt S jest środkiem przekątnych kwadratu, więc odcinek AS stanowi połowę przekątnej. Jego długość obliczamy ze wzoru na odległość punktów.

\[AS=\sqrt{(4-1)^2+(-1-3)^2}=\sqrt{9+16}=5\]

2 Obliczenie długości przekątnej

Ponieważ S jest środkiem przekątnej przechodzącej przez A, jej długość jest dwa razy większa od AS.

\[d=2\cdot AS=2\cdot 5=10\]

Odpowiedź

Przekątna ma długość 10. Odpowiedź C.

\[d=10\]

Sprawdzenie

Wierzchołek przeciwległy do A ma współrzędne (-2,7), ponieważ S jest środkiem przekątnej. Odległość między tymi wierzchołkami wynosi 10.

\[\sqrt{(4-(-2))^2+(-1-7)^2}=\sqrt{36+64}=10\]
Zadanie 21
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Objętość sześcianu jest równa \(729\).

Długość przekątnej tego sześcianu jest równa

A
\(9\sqrt{3}\)
B
\(9\sqrt{2}\)
C
\(3\sqrt{3}\)
D
\(3\sqrt{2}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie krawędzi

Objętość sześcianu jest sześcianem długości jego krawędzi, więc wyznaczamy dodatnią wartość \(a\).

\[a^3=729=9^3\quad\Rightarrow\quad a=9\]

2 Obliczenie przekątnej

Z twierdzenia Pitagorasa zastosowanego do trzech prostopadłych krawędzi wynika, że kwadrat przekątnej sześcianu jest sumą kwadratów ich długości.

\[d^2=a^2+a^2+a^2=3a^2\quad\Rightarrow\quad d=a\sqrt{3}=9\sqrt{3}\]

Odpowiedź

Odpowiedź A: długość przekątnej wynosi \(9\sqrt{3}\).

\[d=9\sqrt{3}\]

Sprawdzenie

Krawędź o długości 9 daje objętość 729, a kwadrat otrzymanej przekątnej jest równy sumie kwadratów trzech krawędzi.

\[9^3=729,\qquad (9\sqrt{3})^2=243=9^2+9^2+9^2\]
Zadanie 22
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Dany jest ostrosłup prawidłowy czworokątny \(ABCDS\) o podstawie \(ABCD\). Długość krawędzi podstawy tego ostrosłupa jest równa \(10\). Wysokość tego ostrosłupa jest trzy razy dłuższa od krawędzi podstawy.

Wysokość ściany bocznej poprowadzona z wierzchołka \(S\) do krawędzi podstawy \(AB\) tego ostrosłupa jest równa

A
\(5\sqrt{10}\)
B
\(5\sqrt{35}\)
C
\(5\sqrt{37}\)
D
\(10\sqrt{2}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie wysokości ostrosłupa

Wysokość jest trzy razy dłuższa od krawędzi podstawy, więc ma długość 30.

\[H=3\cdot 10=30\]

2 Obliczenie wysokości ściany bocznej

W ostrosłupie prawidłowym wysokość pada na środek podstawy O. Jeśli M jest środkiem AB, to OM ma długość połowy boku kwadratu. Trójkąt SOM jest prostokątny, więc stosujemy twierdzenie Pitagorasa.

\[OM=\frac{10}{2}=5,\qquad SM=\sqrt{SO^2+OM^2}=\sqrt{30^2+5^2}=\sqrt{925}=5\sqrt{37}\]

Odpowiedź

Wysokość ściany bocznej wynosi 5√37. Odpowiedź C.

\[SM=5\sqrt{37}\]

Sprawdzenie

Kwadrat otrzymanej wysokości wynosi 925, czyli jest sumą kwadratów przyprostokątnych 30 i 5. Jest też większa od wysokości ostrosłupa, jak powinna.

\[(5\sqrt{37})^2=925=30^2+5^2\]
Zadanie 23
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Wszystkich liczb naturalnych trzycyfrowych nieparzystych, w których zapisie dziesiętnym występuje dokładnie jeden raz cyfra \(0\), jest

A
\(45\)
B
\(50\)
C
\(54\)
D
\(81\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ustal położenie zera

Cyfra setek nie może być zerem, bo liczba jest trzycyfrowa. Cyfra jedności też nie może być zerem, bo liczba jest nieparzysta. Zatem zero występuje na miejscu dziesiątek.

\[\overline{a0c}\]

2 Policz możliwości

Cyfrę setek wybieramy na 9 sposobów, a nieparzystą cyfrę jedności na 5 sposobów. Każda para wyborów daje inną liczbę.

\[9\cdot 5=45\]

Odpowiedź

Takich liczb jest 45. Odpowiedź A.

\[45\]

Sprawdzenie

Dla każdej z 9 cyfr setek otrzymujemy dokładnie 5 liczb z cyfrą dziesiątek równą 0 i nieparzystą cyfrą jedności. Każda jest trzycyfrowa i zawiera dokładnie jedno zero.

\[9\cdot 5=45\]
Zadanie 24
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

W pudełku znajdują się wyłącznie kule białe i czerwone. Kule różnią się jedynie kolorem. Stosunek liczby kul białych do liczby kul czerwonych jest równy \(3:5\). Z pudełka losujemy jedną kulę.

Prawdopodobieństwo wylosowania kuli białej jest równe

A
\(\frac{3}{8}\)
B
\(\frac{3}{5}\)
C
\(\frac{5}{8}\)
D
\(\frac{2}{5}\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie liczby kul

Stosunek 3:5 oznacza, że kul białych jest 3k, a czerwonych 5k, gdzie k jest dodatnią liczbą całkowitą. Razem jest 8k kul.

\[3k+5k=8k\]

2 Obliczenie prawdopodobieństwa

Każda kula ma jednakową szansę wylosowania, więc dzielimy liczbę kul białych przez liczbę wszystkich kul.

\[P(\text{biała})=\frac{3k}{8k}=\frac{3}{8}\]

Odpowiedź

Prawdopodobieństwo wynosi 3/8. Odpowiedź A.

\[\frac{3}{8}\]

Sprawdzenie

Pozostałe 5/8 to prawdopodobieństwo wylosowania kuli czerwonej; oba prawdopodobieństwa sumują się do 1.

\[\frac{3}{8}+\frac{5}{8}=1\]
Zadanie 25
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt

Średnia arytmetyczna siedmiu liczb: \(1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5,\ x,\ y\), jest równa \(3\).

Suma \(x+y\) jest równa

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

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie średniej

Średnia siedmiu liczb to ich suma podzielona przez 7, więc suma wszystkich liczb wynosi 21.

\[\frac{1+2+3+4+5+x+y}{7}=3\quad\Rightarrow\quad 1+2+3+4+5+x+y=21\]

2 Obliczenie sumy

Pięć znanych liczb ma sumę 15. Odejmujemy ją od 21.

\[x+y=21-(1+2+3+4+5)=21-15=6\]

Odpowiedź

Suma wynosi 6. Odpowiedź C.

\[x+y=6\]

Sprawdzenie

Po podstawieniu sumy 6 średnia siedmiu liczb jest równa 3.

\[\frac{1+2+3+4+5+6}{7}=\frac{21}{7}=3\]
Zadanie 26
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Rozwiąż nierówność

\(3(2x^2+1)<11x\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Przenieś wyrazy na jedną stronę

Sprowadzamy nierówność do postaci, w której można wyznaczyć miejsca zerowe trójmianu.

\[3(2x^2+1)<11x\iff 6x^2-11x+3<0\]

2 Wyznacz miejsca zerowe

Obliczamy wyróżnik i pierwiastki trójmianu kwadratowego.

\[\Delta=(-11)^2-4\cdot6\cdot3=49,\qquad x_1=\frac{11-7}{12}=\frac13,\qquad x_2=\frac{11+7}{12}=\frac32\]

3 Odczytaj rozwiązanie

Współczynnik przy \(x^2\) jest dodatni, więc trójmian jest ujemny między miejscami zerowymi. Końce przedziału wykluczamy, bo nierówność jest ostra.

\[x\in\left(\frac13,\frac32\right)\]

Odpowiedź

Rozwiązaniem jest przedział \(\left(\frac13,\frac32\right)\).

\[x\in\left(\frac13,\frac32\right)\]

Sprawdzenie

Dla \(x=1\), leżącego w podanym przedziale, lewa strona nierówności po przeniesieniu wyrazów wynosi \(-2<0\). W punktach \(\frac13\) i \(\frac32\) wynosi zero, więc nie należą do rozwiązania.

\[6\cdot1^2-11\cdot1+3=-2<0\]
Zadanie 27
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Wykaż, że dla każdej liczby rzeczywistej \(x\neq 0\) i dla każdej liczby rzeczywistej \(y\) prawdziwa jest nierówność

\(5x^2+2y^2>2xy\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Sprowadzamy nierówność do dodatniości różnicy

Odejmujemy prawą stronę i zapisujemy otrzymane wyrażenie jako sumę kwadratów.

\[5x^2+2y^2-2xy=(x-y)^2+4x^2+y^2\]

2 Wykazujemy nierówność ostrą

Kwadraty są nieujemne, a przy x\neq 0 składnik 4x^2 jest dodatni.

\[(x-y)^2+4x^2+y^2>0\]

Odpowiedź

Dla każdego x różnego od zera i każdego rzeczywistego y zachodzi podana nierówność.

\[5x^2+2y^2>2xy\]

Sprawdzenie

Po rozwinięciu kwadratów otrzymujemy dokładnie różnicę stron nierówności. Ponieważ 4x²>0 dla x≠0, różnica jest dodatnia niezależnie od y.

\[(x-y)^2+4x^2+y^2=x^2-2xy+y^2+4x^2+y^2=5x^2+2y^2-2xy>0\]
Zadanie 28
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Zarząd firmy wydzielił z budżetu kwotę 1 200 000 złotych łącznie na projekty badawcze dla dwóch zespołów: A i B. W pierwszym półroczu realizacji tych projektów oba zespoły wykorzystały łącznie 146 700 złotych – zespół A wykorzystał 13% przyznanych mu środków, a zespół B wykorzystał 11% przyznanych mu środków.

Oblicz kwotę przyznaną zespołowi A na realizację projektu badawczego.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Ułożenie równań

Oznaczmy przez \(A\) i \(B\) kwoty przyznane zespołom, w złotych. Ich suma to cały budżet, a suma wykorzystanych części to 146 700 zł.

\[\begin{cases}A+B=1\,200\,000,\\0{,}13A+0{,}11B=146\,700.\end{cases}\]

2 Wyznaczenie kwoty dla zespołu A

Podstawiamy \(B=1\,200\,000-A\) do drugiego równania i rozwiązujemy je.

\[0{,}13A+0{,}11(1\,200\,000-A)=146\,700\;\Longrightarrow\;0{,}02A=14\,700\;\Longrightarrow\;A=735\,000.\]

Odpowiedź

Zespołowi A przyznano 735 000 zł.

\[A=735\,000\ \text{zł}\]

Sprawdzenie

Zespołowi B przypada 465 000 zł. Kwoty sumują się do 1 200 000 zł, a wykorzystane przez zespoły środki do 146 700 zł.

\[735\,000+465\,000=1\,200\,000,\qquad 0{,}13\cdot735\,000+0{,}11\cdot465\,000=95\,550+51\,150=146\,700.\]
Zadanie 29
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Wyznacz wszystkie wartości \(m\), dla których trzywyrazowy ciąg

\((2m+11,\;m^2+3,\;5-m)\)

jest arytmetyczny.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek ciągu arytmetycznego

W ciągu arytmetycznym środkowy wyraz jest średnią arytmetyczną skrajnych, więc układamy równanie.

\[2(m^2+3)=(2m+11)+(5-m)\]

2 Rozwiązanie równania

Przenosimy wszystkie wyrazy na jedną stronę i rozkładamy trójmian na czynniki.

\[2m^2-m-10=0\iff(2m-5)(m+2)=0\iff m=\frac52\ \text{lub}\ m=-2\]

Odpowiedź

Ciąg jest arytmetyczny dla \(m=-2\) lub \(m=\frac52\).

\[m\in\left\{-2,\frac52\right\}\]

Sprawdzenie

Dla \(m=-2\) otrzymujemy \((7,7,7)\). Dla \(m=\frac52\) oba kolejne wyrazy różnią się o \(-\frac{27}{4}\), więc obie wartości spełniają warunek.

\[\frac{37}{4}-16=-\frac{27}{4},\qquad \frac52-\frac{37}{4}=-\frac{27}{4}\]
Zadanie 30
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Na diagramie przedstawiono wyniki sprawdzianu z matematyki w pewnej klasie maturalnej liczącej 24 uczniów. Na osi poziomej podano oceny, które uzyskali uczniowie tej klasy, a na osi pionowej podano liczbę uczniów, którzy otrzymali daną ocenę.

Oblicz średnią arytmetyczną oraz medianę ocen uzyskanych z tego sprawdzianu przez uczniów tej klasy.

Diagram słupkowy. Oś pozioma: ocena od 1 do 6. Oś pionowa: liczba uczniów od 0 do 8. Liczba uczniów dla kolejnych ocen: 1, 3, 4, 4, 5, 7.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Odczyt liczby uczniów

Z diagramu odczytujemy, ilu uczniów otrzymało każdą ocenę. Suma liczebności zgadza się z liczbą uczniów w klasie.

\[1+3+4+4+5+7=24\]

2 Średnia arytmetyczna

Mnożymy każdą ocenę przez liczbę uczniów, którzy ją otrzymali, a sumę dzielimy przez 24.

\[\overline{x}=\frac{1\cdot1+2\cdot3+3\cdot4+4\cdot4+5\cdot5+6\cdot7}{24}=\frac{102}{24}=\frac{17}{4}=4{,}25\]

3 Mediana

Przy 24 ocenach mediana jest średnią 12. i 13. oceny w kolejności rosnącej. Oceny od 1 do 4 zajmują łącznie 12 miejsc, więc 12. oceną jest 4, a 13. jest 5.

\[1+3+4+4=12,\qquad M=\frac{4+5}{2}=\frac{9}{2}=4{,}5\]

Odpowiedź

Średnia arytmetyczna ocen wynosi 4,25, a mediana 4,5.

\[\overline{x}=4{,}25,\qquad M=4{,}5\]

Sprawdzenie

Liczebności sumują się do 24. W uporządkowanym zestawie 12 ocen jest nie większych niż 4, a kolejnych 12 jest nie mniejszych niż 5; potwierdza to wybór środkowych ocen 4 i 5.

\[1+3+4+4=12,\qquad 5+7=12\]
Zadanie 31
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Dane są dwa zbiory: \(X=\{1,3,5,7,9\}\) oraz \(Y=\{2,4,6,8\}\). Losujemy jedną liczbę ze zbioru \(X\), a następnie losujemy jedną liczbę ze zbioru \(Y\) i tworzymy uporządkowaną parę liczb \((x,y)\), gdzie \(x\) jest liczbą wylosowaną ze zbioru \(X\) oraz \(y\) jest liczbą wylosowaną ze zbioru \(Y\).

Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia \(A\) polegającego na tym, że suma \(x+y\) wylosowanych liczb będzie liczbą podzielną przez \(3\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Liczba wszystkich par

Każdej z 5 liczb ze zbioru X można przyporządkować każdą z 4 liczb ze zbioru Y. Wszystkie pary są jednakowo prawdopodobne.

\[|\Omega|=5\cdot4=20\]

2 Liczba par sprzyjających

Suma jest podzielna przez 3, gdy reszty z dzielenia składników przez 3 wynoszą odpowiednio 0 i 0, 1 i 2 albo 2 i 1. Mnożymy liczby możliwości w każdej grupie i dodajemy wyniki.

\[|A|=2\cdot1+2\cdot2+1\cdot1=7\]

3 Prawdopodobieństwo

Dzielimy liczbę par sprzyjających przez liczbę wszystkich par.

\[P(A)=\frac{|A|}{|\Omega|}=\frac{7}{20}\]

Odpowiedź

Prawdopodobieństwo wynosi \(\frac{7}{20}\).

\[P(A)=\frac{7}{20}\]

Sprawdzenie

Pary spełniające warunek to \((1,2),(1,8),(3,6),(5,4),(7,2),(7,8),(9,6)\). Jest ich 7 spośród 20, co potwierdza wynik.

\[\frac{7}{20}\in[0,1]\]
Zadanie 32
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt

Funkcja kwadratowa \(f\) jest określona wzorem \(f(x)=ax^2+bx+c\). Zbiorem wartości funkcji \(f\) jest przedział \((−\infty,6\rangle\). Parabola, która jest wykresem funkcji \(f\), przechodzi przez punkty \(A=(−1,3)\) i \(B=(5,3)\).

Oblicz wartość współczynnika \(c\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie osi symetrii

Punkty A i B mają tę samą wysokość, więc oś symetrii paraboli leży w połowie między ich pierwszymi współrzędnymi.

\[x_w=\frac{-1+5}{2}=2\]

2 Zapis postaci kanonicznej

Największa wartość funkcji wynosi 6, zatem wierzchołek ma współrzędne (2,6).

\[f(x)=a(x-2)^2+6\]

3 Obliczenie współczynnika a

Podstawiamy współrzędne punktu A, ponieważ leży on na paraboli.

\[3=a(-1-2)^2+6=9a+6\quad\Rightarrow\quad a=-\frac13\]

4 Obliczenie współczynnika c

W postaci ogólnej c=f(0), więc podstawiamy x=0.

\[c=f(0)=-\frac13(0-2)^2+6=\frac{14}{3}\]

Odpowiedź

Współczynnik c wynosi 14/3.

\[c=\frac{14}{3}\]

Sprawdzenie

Dla x=5 otrzymujemy f(5)=3, więc punkt B leży na paraboli. Ponieważ a<0, wartość 6 w wierzchołku jest maksimum, zgodnie z podanym zbiorem wartości.

\[f(5)=-\frac13(5-2)^2+6=3,\qquad a=-\frac13<0\]
Zadanie 33
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt

Tworząca stożka ma długość \(8\). Kąt rozwarcia tego stożka ma miarę \(120^\circ\).

Oblicz objętość i pole powierzchni całkowitej tego stożka.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie promienia i wysokości

Przekrój osiowy stożka jest trójkątem równoramiennym. Wysokość dzieli kąt rozwarcia na dwa kąty po 60°, więc z definicji sinusa i cosinusa obliczamy promień podstawy oraz wysokość.

\[r=8\sin 60^\circ=4\sqrt{3},\qquad h=8\cos 60^\circ=4\]

2 Obliczenie objętości

Podstawiamy promień i wysokość do wzoru na objętość stożka.

\[V=\frac{1}{3}\pi r^2h=\frac{1}{3}\pi(4\sqrt{3})^2\cdot4=64\pi\]

3 Obliczenie pola powierzchni całkowitej

Dodajemy pole koła w podstawie i pole powierzchni bocznej; tworząca ma długość 8.

\[P_c=\pi r^2+\pi r\cdot8=48\pi+32\sqrt{3}\pi=16\pi(3+2\sqrt{3})\]

Odpowiedź

Objętość stożka wynosi 64π jednostek sześciennych, a pole powierzchni całkowitej wynosi 16π(3+2√3) jednostek kwadratowych.

\[V=64\pi,\qquad P_c=16\pi(3+2\sqrt{3})\]

Sprawdzenie

Obliczone wymiary spełniają twierdzenie Pitagorasa: kwadrat promienia i kwadrat wysokości sumują się do kwadratu tworzącej. Ponadto stosunek promienia do tworzącej wynosi sin 60°, zgodnie z połową kąta rozwarcia.

\[(4\sqrt{3})^2+4^2=48+16=64=8^2,\qquad \frac{4\sqrt{3}}{8}=\sin 60^\circ\]
Zadanie 34
Matura 2025 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte5 pkt

W układzie współrzędnych \((x,y)\) punkty \(A=(-2,-1)\), \(B=(0,0)\) oraz \(C=(4,8)\) są wierzchołkami trapezu prostokątnego \(ABCD\) o podstawach \(AB\) i \(CD\). Kąt \(DAB\) jest prosty.

Oblicz współrzędne punktu \(D\) oraz długość odcinka \(BD\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie prostych

Podstawy \(AB\) i \(CD\) są równoległe, więc prosta \(CD\) ma ten sam współczynnik kierunkowy co \(AB\). Ponieważ kąt \(DAB\) jest prosty, prosta \(AD\) ma współczynnik kierunkowy przeciwny i odwrotny.

\[a_{AB}=\frac{0-(-1)}{0-(-2)}=\frac12,\qquad CD:\ y-8=\frac12(x-4),\qquad AD:\ y+1=-2(x+2)\]

2 Obliczenie współrzędnych punktu D

Punkt \(D\) jest punktem przecięcia prostych \(CD\) i \(AD\), więc rozwiązujemy ich równania.

\[\frac{x}{2}+6=-2x-5\quad\Rightarrow\quad \frac52x=-11\quad\Rightarrow\quad x=-\frac{22}{5},\qquad y=\frac12\cdot\left(-\frac{22}{5}\right)+6=\frac{19}{5}\]

3 Obliczenie długości BD

Stosujemy wzór na odległość punktu \(D\) od początku układu, którym jest \(B\).

\[|BD|=\sqrt{\left(-\frac{22}{5}\right)^2+\left(\frac{19}{5}\right)^2}=\frac{\sqrt{845}}{5}=\frac{13\sqrt5}{5}\]

Odpowiedź

Punkt D ma współrzędne \(\left(-\frac{22}{5},\frac{19}{5}\right)\), a długość odcinka BD wynosi \(\frac{13\sqrt5}{5}\).

\[D=\left(-\frac{22}{5},\frac{19}{5}\right),\qquad |BD|=\frac{13\sqrt5}{5}\]

Sprawdzenie

Wektor \(CD\) jest równoległy do \(AB\), a iloczyn skalarny wektorów \(AB\) i \(AD\) wynosi zero. Ponadto kwadrat obliczonej długości BD zgadza się z sumą kwadratów współrzędnych punktu D.

\[\overrightarrow{CD}=\left(-\frac{42}{5},-\frac{21}{5}\right)=-\frac{21}{5}(2,1),\qquad \overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AD}=(2,1)\cdot\left(-\frac{12}{5},\frac{24}{5}\right)=0,\qquad \left(\frac{13\sqrt5}{5}\right)^2=\frac{169}{5}=\frac{484+361}{25}\]

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