Zbiór zadań maturalnych

Matematyka — zadania maturalne

Ćwicz zadania maturalne z matematyki z rozwiązaniami krok po kroku. Wybierz dział, formułę i poziom. Porównaj trudność według statystyk CKE. Domyślnie pokazujemy zadania ze statystyką, od łatwiejszych do trudniejszych. Procent CKE to średni procent zdobytych punktów.

1468 w całym zbiorze

Ćwicz zadania maturalne z rozwiązaniami krok po kroku.

Co oznacza procent CKE?

To średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza łatwiejsze zadanie. Domyślnie pokazujemy zadania z procentem, od łatwiejszych do trudniejszych. Możesz to zmienić w filtrach i sortowaniu.

Filtry zadań

Znajdź zadanie

Więcej filtrów
Wyczyść filtry
1468 zadańStrona 27 z 98
Zadanie 34
Matura 2015 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte5 pkt
Ciągi
31%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

W nieskończonym ciągu arytmetycznym \((a_n)\), określonym dla \(n\geq 1\), suma jedenastu początkowych wyrazów tego ciągu jest równa 187. Średnia arytmetyczna pierwszego, trzeciego i dziewiątego wyrazu tego ciągu, jest równa 12. Wyrazy \(a_1\), \(a_3\), \(a_k\) ciągu \((a_n)\), w podanej kolejności, tworzą nowy ciąg – trzywyrazowy ciąg geometryczny \((b_n)\). Oblicz \(k\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie pierwszego wyrazu i różnicy

Suma jedenastu wyrazów ciągu arytmetycznego daje pierwsze równanie. Drugie wynika z podanej średniej. Rozwiązujemy układ, aby poznać wzór ciągu.

\[\begin{aligned}S_{11}&=11(a_1+5d)=187&&\Rightarrow a_1+5d=17,\\\frac{a_1+(a_1+2d)+(a_1+8d)}{3}&=12&&\Rightarrow 3a_1+10d=36.\end{aligned}\]

2 Rozwiązanie układu

Podstawiamy \(a_1=17-5d\) do drugiego równania.

\[3(17-5d)+10d=36\Rightarrow d=3,\qquad a_1=2.\]

3 Wyznaczenie indeksu

W trzech kolejnych wyrazach ciągu geometrycznego kwadrat środkowego jest iloczynem skrajnych. Ponieważ \(a_3=8\), wyznaczamy \(a_k\), a następnie \(k\).

\[a_3=2+2\cdot3=8,\qquad a_k=2+(k-1)\cdot3=3k-1,\qquad 8^2=2(3k-1)\Rightarrow k=11.\]

Odpowiedź

k = 11.

\[k=11\]

Sprawdzenie

Dla k = 11 otrzymujemy wyrazy 2, 8, 32, które tworzą ciąg geometryczny o ilorazie 4. Ponadto suma jedenastu początkowych wyrazów wynosi 187, a wskazana średnia wynosi 12.

\[\frac{8}{2}=\frac{32}{8}=4,\qquad S_{11}=11(2+5\cdot3)=187,\qquad \frac{2+8+26}{3}=12.\]
Zadanie 9
Matura 2025 · maj · F-2023 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Układy równań
30%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

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. Zapisz obliczenia.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Oznaczenie kwot

Oznaczamy kwotę dla zespołu A przez x. Ponieważ oba zespoły otrzymały łącznie 1 200 000 zł, zespół B otrzymał pozostałą kwotę.

\[A=x,\qquad B=1\,200\,000-x\]

2 Ułożenie równania

Suma wydatków zespołów, czyli odpowiednio 13% i 11% przyznanych kwot, wyniosła 146 700 zł.

\[0{,}13x+0{,}11(1\,200\,000-x)=146\,700\]

3 Rozwiązanie równania

Rozwijamy nawias i dzielimy przez 0,02, aby wyznaczyć kwotę dla zespołu A.

\[0{,}02x+132\,000=146\,700\quad\Rightarrow\quad 0{,}02x=14\,700\quad\Rightarrow\quad x=735\,000\]

Odpowiedź

Zespołowi A przyznano 735 000 zł.

\[735\,000\ \text{zł}\]

Sprawdzenie

Zespół B otrzymał 465 000 zł. Wydatki obu zespołów wyniosły łącznie 146 700 zł, zgodnie z treścią zadania.

\[0{,}13\cdot735\,000+0{,}11\cdot465\,000=95\,550+51\,150=146\,700\]
Zadanie 25
Matura 2023 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Zamknięte1 pkt
Geometria analityczna na płaszczyźnie kartezjańskiej
30%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Dana jest prosta o równaniu \(y=2x-3\). Obrazem tej prostej w symetrii środkowej względem początku układu współrzędnych jest prosta o równaniu

A
\(y=2x+3\)
B
\(y=-2x-3\)
C
\(y=-2x+3\)
D
\(y=2x-3\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie symetrii

W symetrii środkowej względem początku układu oba znaki współrzędnych zmieniają się na przeciwne.

\[(x,y)\mapsto(x',y')=(-x,-y)\]

2 Wyznaczenie równania obrazu

Podstawiamy \(x=-x'\) i \(y=-y'\) do równania danej prostej, aby otrzymać równanie dla punktów obrazu.

\[-y'=2(-x')-3\quad\Longrightarrow\quad y'=2x'+3\]

Odpowiedź

Odpowiedź A: \(y=2x+3\).

\[y=2x+3\]

Sprawdzenie

Punkt \((0,-3)\) leży na danej prostej. Jego obraz \((0,3)\) spełnia otrzymane równanie: \(3=2\cdot0+3\).

\[(0,-3)\mapsto(0,3),\qquad 3=2\cdot0+3\]
Zadanie 29
Matura 2016 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Planimetria
30%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Dany jest trójkąt prostokątny \(ABC\). Na przyprostokątnych \(AC\) i \(AB\) tego trójkąta obrano odpowiednio punkty \(D\) i \(G\). Na przeciwprostokątnej \(BC\) wyznaczono punkty \(E\) i \(F\) takie, że \(|\angle DEC|=|\angle BGF|=90^\circ\) (zobacz rysunek). Wykaż, że trójkąt \(CDE\) jest podobny do trójkąta \(FBG\).

Trójkąt prostokątny ABC z punktami D na AC, G na AB oraz E i F na BC; odcinki DE i GF oraz oznaczone kąty proste.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wskaż równoległe odcinki

Przyprostokątna AC jest prostopadła do AB. Z warunku dotyczącego kąta BGF wynika, że FG też jest prostopadły do AB, więc FG jest równoległy do CD.

\[AC\perp AB,\quad FG\perp AB\quad\Longrightarrow\quad CD\parallel FG.\]

2 Porównaj kąty

Odcinki CE i FB leżą na prostej BC, a CD jest równoległy do FG. Dlatego kąty przy C i F są równe. Kąty przy E i G są proste.

\[\angle DCE=\angle BFG,\qquad \angle DEC=\angle FGB=90^\circ.\]

3 Zastosuj cechę podobieństwa

Dwie pary odpowiednich kątów są równe, zatem trójkąty są podobne na mocy cechy kąt–kąt.

\[\triangle CDE\sim\triangle FBG\quad(C\leftrightarrow F,\ D\leftrightarrow B,\ E\leftrightarrow G).\]

Odpowiedź

Trójkąt CDE jest podobny do trójkąta FBG.

\[\triangle CDE\sim\triangle FBG.\]

Sprawdzenie

W obu trójkątach trzeci kąt ma miarę 90° pomniejszoną o wspólną miarę kątów przy C i F, więc także kąty przy D i B są równe.

\[\angle CDE=90^\circ-\angle DCE=90^\circ-\angle BFG=\angle FBG.\]
Zadanie 33
Matura 2022 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Planimetria
29%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Dany jest trójkąt równoramienny \(ABC\), w którym \(|AC|=|BC|\). Dwusieczna kąta \(BAC\) przecina bok \(BC\) w takim punkcie \(D\), że trójkąty \(ABC\) i \(BDA\) są podobne (zobacz rysunek). Oblicz miarę kąta \(BAC\).

Trójkąt ABC z punktem D na boku BC i odcinkiem AD; oznaczone punkty A, B, C i D.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Kąty przy podstawie

Ponieważ \(|AC|=|BC|\), kąty przy podstawie \(AB\) są równe. Oznaczamy ich miarę przez \(x\).

\[\angle BAC=\angle ABC=x\]

2 Kąty trójkąta ABD

Dwusieczna dzieli kąt przy \(A\) na połowy, a punkt \(D\) leży na boku \(BC\). Z sumy kątów trójkąta obliczamy kąt przy \(D\).

\[\angle BAD=\frac{x}{2},\quad \angle ABD=x,\quad \angle BDA=180^\circ-x-\frac{x}{2}\]

3 Podobieństwo

W podobieństwie \(ABC\sim BDA\) kąt przy \(B\) pierwszego trójkąta odpowiada kątowi przy \(D\) drugiego. Przyrównujemy ich miary.

\[x=180^\circ-\frac{3x}{2}\quad\Longrightarrow\quad \frac{5x}{2}=180^\circ\quad\Longrightarrow\quad x=72^\circ\]

Odpowiedź

Kąt BAC ma miarę 72°.

\[\angle BAC=72^\circ\]

Sprawdzenie

Dla otrzymanej wartości kąty trójkąta ABC mają miary 72°, 72°, 36°, a trójkąta BDA odpowiednio 72°, 72°, 36°. Zgadza się to z podaną kolejnością podobieństwa.

\[(\angle A,\angle B,\angle C)_{ABC}=(72^\circ,72^\circ,36^\circ),\quad(\angle B,\angle D,\angle A)_{BDA}=(72^\circ,72^\circ,36^\circ)\]
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.

\[BC=\sqrt{7^2+24^2}=25=AC,\qquad 0<9\sqrt{10}<50\]
Zadanie 32
Matura 2018 · 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 ↗

W układzie współrzędnych punkty \(A=(4,3)\) i \(B=(10,5)\) są wierzchołkami trójkąta \(ABC\). Wierzchołek \(C\) leży na prostej o równaniu \(y=2x+3\). Oblicz współrzędne punktu \(C\), dla którego kąt \(ABC\) jest prosty.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek kąta prostego

Kąt ABC ma wierzchołek w punkcie B, więc wektory BA i BC muszą być prostopadłe. Ich iloczyn skalarny jest wtedy równy zeru.

\[\overrightarrow{BA}=(-6,-2),\quad \overrightarrow{BC}=(x-10,y-5),\quad -6(x-10)-2(y-5)=0\]

2 Wyznaczenie punktu C

Upraszczamy warunek prostopadłości i podstawiamy równanie prostej, na której leży C.

\[3x+y=35,\quad y=2x+3\quad\Longrightarrow\quad 5x+3=35\quad\Longrightarrow\quad x=\frac{32}{5},\ y=\frac{79}{5}\]

Odpowiedź

Punkt C ma współrzędne (32/5, 79/5).

\[C=\left(\frac{32}{5},\frac{79}{5}\right)\]

Sprawdzenie

Punkt leży na podanej prostej, a iloczyn skalarny wektorów BA i BC wynosi zero, więc kąt ABC jest prosty.

\[2\cdot\frac{32}{5}+3=\frac{79}{5},\qquad (-6)\left(-\frac{18}{5}\right)+(-2)\cdot\frac{54}{5}=0\]
Zadanie 31
Matura 2023 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Ciągi
28%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Pan Stanisław spłacił pożyczkę w wysokości 8910 zł w osiemnastu ratach. Każda kolejna rata była mniejsza od poprzedniej o 30 zł.

Oblicz kwotę pierwszej raty.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisanie sumy rat

Raty tworzą ciąg arytmetyczny o różnicy −30 zł. Osiemnasta rata jest o 17 razy 30 zł mniejsza od pierwszej.

\[a_{18}=a_1-17\cdot30=a_1-510\]

2 Obliczenie pierwszej raty

Suma 18 rat to dziewięciokrotność sumy raty pierwszej i ostatniej. Przyrównujemy ją do kwoty pożyczki.

\[9(a_1+a_{18})=8910\quad\Rightarrow\quad9(2a_1-510)=8910\quad\Rightarrow\quad a_1=750\]

Odpowiedź

Pierwsza rata wynosiła 750 zł.

\[a_1=750\ \text{zł}\]

Sprawdzenie

Ostatnia rata wynosiła 240 zł i jest dodatnia. Suma rat wynosi 9 · (750 zł + 240 zł) = 8910 zł.

\[a_{18}=750-17\cdot30=240\ \text{zł},\qquad S_{18}=9(750+240)=8910\ \text{zł}\]
Zadanie 35
Matura 2022 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte5 pkt
Funkcje
28%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Wykres funkcji kwadratowej \(f\) określonej wzorem \(f(x)=ax^2+bx+c\) ma z prostą o równaniu \(y=6\) dokładnie jeden punkt wspólny. Punkty \(A=(-5,0)\) i \(B=(3,0)\) należą do wykresu funkcji \(f\). Oblicz wartości współczynników \(a\), \(b\) oraz \(c\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapisz funkcję przez jej miejsca zerowe

Punkty A i B leżą na osi x, więc −5 i 3 są miejscami zerowymi funkcji.

\[f(x)=a(x+5)(x-3),\quad a\ne 0\]

2 Wyznacz wierzchołek i współczynnik a

Prosta y=6 ma z parabolą dokładnie jeden punkt wspólny, więc przechodzi przez jej wierzchołek. Jego pierwsza współrzędna jest średnią miejsc zerowych.

\[x_w=\frac{-5+3}{2}=-1,\qquad f(-1)=a\cdot4\cdot(-4)=-16a=6,\qquad a=-\frac{3}{8}\]

3 Oblicz b i c

Rozwijamy postać iloczynową i porównujemy współczynniki.

\[f(x)=-\frac{3}{8}(x^2+2x-15)=-\frac{3}{8}x^2-\frac{3}{4}x+\frac{45}{8}\]

Odpowiedź

a = −3/8, b = −3/4, c = 45/8.

\[a=-\frac{3}{8},\quad b=-\frac{3}{4},\quad c=\frac{45}{8}\]

Sprawdzenie

Dla x = −5 i x = 3 funkcja ma wartość 0. Równanie f(x)=6 ma dokładnie jedno rozwiązanie: x = −1.

\[f(-5)=f(3)=0,\qquad f(x)-6=-\frac{3}{8}(x+1)^2=0\iff x=-1\]
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 29
Matura 2017 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt
Funkcje
26%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Funkcja kwadratowa \(f\) jest określona dla wszystkich liczb rzeczywistych \(x\) wzorem \(f(x)=ax^{2}+bx+c\). Największa wartość funkcji \(f\) jest równa \(6\) oraz \(f(-6)=f(0)=\frac{3}{2}\). Oblicz wartość współczynnika \(a\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie wierzchołka

Równe wartości funkcji w punktach \(-6\) i \(0\) oznaczają, że oś symetrii paraboli leży w połowie między nimi. W wierzchołku funkcja osiąga wartość \(6\).

\[x_w=\frac{-6+0}{2}=-3,\qquad f(x)=a(x+3)^2+6\]

2 Obliczenie współczynnika

Podstawiamy \(x=0\) i korzystamy z podanej wartości funkcji.

\[\frac{3}{2}=9a+6\quad\Longrightarrow\quad 9a=-\frac{9}{2}\quad\Longrightarrow\quad a=-\frac{1}{2}\]

Odpowiedź

Współczynnik \(a\) jest równy \(-\frac{1}{2}\).

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

Sprawdzenie

Dla \(a=-\frac{1}{2}\) wartości w punktach \(-6\) i \(0\) wynoszą \(\frac{3}{2}\). Ponieważ \(a<0\), parabola jest skierowana ramionami w dół, więc wartość \(6\) w wierzchołku jest największa.

\[f(-6)=f(0)=-\frac{1}{2}\cdot 9+6=\frac{3}{2},\qquad f(-3)=6\]
Zadanie 33
Matura 2019 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt
Geometria analityczna na płaszczyźnie kartezjańskiej
24%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Dany jest punkt \(A=(-18,10)\). Prosta o równaniu \(y=3x\) jest symetralną odcinka \(AB\). Wyznacz współrzędne punktu \(B\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Warunek dla środka odcinka

Symetralna przechodzi przez środek odcinka. Oznaczamy \(B=(u,v)\) i podstawiamy współrzędne środka do równania \(y=3x\).

\[M=\left(\frac{u-18}{2},\frac{v+10}{2}\right),\quad \frac{v+10}{2}=3\cdot\frac{u-18}{2},\quad v=3u-64\]

2 Warunek prostopadłości

Odcinek \(AB\) jest prostopadły do prostej \(y=3x\). Wektor kierunkowy tej prostej to \((1,3)\), więc jego iloczyn skalarny z wektorem \(\overrightarrow{AB}\) jest równy zeru.

\[(u+18,v-10)\cdot(1,3)=0,\quad u+3v-12=0\]

3 Wyznaczenie współrzędnych

Podstawiamy pierwszą zależność do drugiej i obliczamy obie współrzędne punktu \(B\).

\[u+3(3u-64)-12=0,\quad 10u=204,\quad u=\frac{102}{5},\quad v=3\cdot\frac{102}{5}-64=-\frac{14}{5}\]

Odpowiedź

Punkt B ma współrzędne \(\left(\frac{102}{5},-\frac{14}{5}\right)\).

\[B=\left(\frac{102}{5},-\frac{14}{5}\right)\]

Sprawdzenie

Środek odcinka leży na prostej \(y=3x\), a odcinek \(AB\) jest do niej prostopadły. Zatem ta prosta rzeczywiście jest symetralną odcinka \(AB\).

\[M=\left(\frac65,\frac{18}{5}\right),\quad \frac{18}{5}=3\cdot\frac65,\quad \overrightarrow{AB}\cdot(1,3)=\left(\frac{192}{5},-\frac{64}{5}\right)\cdot(1,3)=0\]
Zadanie 26
Matura 2024 · maj · F-2023 · poziom podstawowy
Otwarte1 pkt
Stereometria
23%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Ostrosłup \(F_1\) jest podobny do ostrosłupa \(F_2\). Objętość ostrosłupa \(F_1\) jest równa \(64\). Objętość ostrosłupa \(F_2\) jest równa \(512\).

Uzupełnij poniższe zdanie. Wpisz odpowiednią liczbę w wykropkowanym miejscu tak, aby zdanie było prawdziwe.

Stosunek pola powierzchni całkowitej ostrosłupa \(F_2\) do pola powierzchni całkowitej ostrosłupa \(F_1\) jest równy ……… .

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie skali podobieństwa

Objętości brył podobnych są w stosunku równym sześcianowi skali podobieństwa. Dlatego skala ostrosłupa F₂ względem F₁ wynosi 2.

\[k^3=\frac{V_2}{V_1}=\frac{512}{64}=8,\qquad k=2\]

2 Obliczenie stosunku pól

Pola powierzchni brył podobnych są w stosunku równym kwadratowi skali podobieństwa.

\[\frac{P_2}{P_1}=k^2=2^2=4\]

Odpowiedź

W wykropkowanym miejscu należy wpisać 4.

\[4\]

Sprawdzenie

Skala 2 daje stosunek objętości 8, zgodny z danymi, oraz stosunek pól 4.

\[2^3=8=\frac{512}{64},\qquad 2^2=4\]
Zadanie 31
Matura 2022 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Wyrażenia algebraiczne
23%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Wykaż, że dla każdej liczby rzeczywistej \(a\) i każdej liczby rzeczywistej \(b\) takich, że \(b\ne a\), spełniona jest nierówność

\[\frac{a^2+b^2}{2}>\left(\frac{a+b}{2}\right)^2\]

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Obliczenie różnicy stron

Sprowadzamy strony nierówności do wspólnego mianownika, aby ustalić znak ich różnicy.

\[\frac{a^2+b^2}{2}-\left(\frac{a+b}{2}\right)^2=\frac{2a^2+2b^2-(a+b)^2}{4}=\frac{(a-b)^2}{4}\]

2 Ustalenie znaku

Z założenia \(b\ne a\), więc kwadrat ich różnicy jest dodatni.

\[a-b\ne 0\quad\Longrightarrow\quad\frac{(a-b)^2}{4}>0\]

Odpowiedź

Dla każdych liczb rzeczywistych \(a\) i \(b\), dla których \(b\ne a\), podana nierówność jest prawdziwa.

\[\frac{a^2+b^2}{2}>\left(\frac{a+b}{2}\right)^2\]

Sprawdzenie

Po pomnożeniu nierówności przez dodatnią liczbę 4 otrzymujemy równoważny warunek \((a-b)^2>0\), który wynika z \(b\ne a\).

\[2(a^2+b^2)>(a+b)^2\quad\Longleftrightarrow\quad(a-b)^2>0\]
Zadanie 34
Matura 2017 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt
Stereometria
23%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

W ostrosłupie prawidłowym trójkątnym wysokość ściany bocznej prostopadła do krawędzi podstawy ostrosłupa jest równa \(\frac{5\sqrt{3}}{4}\), a pole powierzchni bocznej tego ostrosłupa jest równe \(\frac{15\sqrt{3}}{4}\). Oblicz objętość tego ostrosłupa.

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie boku podstawy

Trzy ściany boczne są jednakowymi trójkątami. Ich łączne pole pozwala obliczyć bok podstawy \(a\).

\[\frac{3a}{2}\cdot\frac{5\sqrt{3}}{4}=\frac{15\sqrt{3}}{4}\quad\Rightarrow\quad a=2\]

2 Wyznaczenie wysokości ostrosłupa

Wysokość ściany bocznej, wysokość ostrosłupa \(H\) i promień okręgu wpisanego w podstawę tworzą trójkąt prostokątny. Stosujemy twierdzenie Pitagorasa.

\[r=\frac{a\sqrt{3}}{6}=\frac{\sqrt{3}}{3},\qquad H^2=\left(\frac{5\sqrt{3}}{4}\right)^2-\left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right)^2=\frac{209}{48}\]

3 Obliczenie objętości

Pole równobocznej podstawy wynosi \(\sqrt{3}\). Korzystamy ze wzoru na objętość ostrosłupa.

\[V=\frac{1}{3}\cdot\frac{a^2\sqrt{3}}{4}\cdot H=\frac{1}{3}\cdot\sqrt{3}\cdot\sqrt{\frac{209}{48}}=\frac{\sqrt{209}}{12}\]

Odpowiedź

Objętość ostrosłupa wynosi \(\frac{\sqrt{209}}{12}\).

\[V=\frac{\sqrt{209}}{12}\]

Sprawdzenie

Dla boku podstawy \(a=2\) pole trzech ścian bocznych jest zgodne z podanym. Ponadto \(H^2+r^2\) daje kwadrat podanej wysokości ściany bocznej.

\[3\cdot\frac{2\cdot5\sqrt{3}}{8}=\frac{15\sqrt{3}}{4},\qquad\frac{209}{48}+\frac{1}{3}=\frac{75}{16}=\left(\frac{5\sqrt{3}}{4}\right)^2\]