{"id":"matematyka-2008-maj-matura-podstawowa/zad/7","paper_id":"matematyka-2008-maj-matura-podstawowa","number":"7","points":4,"ptype":"open","subject":"matematyka","category":"matura","year":2008,"month":"maj","level":"podstawowa","text":"Zadanie 7. (4 pkt)\nDany jest trapez, w którym podstawy mają długość 4 cm i 10 cm oraz ramiona tworzą\nz dłuższą podstawą kąty o miarach 30° i 45°. Oblicz wysokość tego trapezu.\n\nPoziom podstawowy\n11\nNr zadania\n7.1\n7.2\n7.3\n7.4\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\nWypełnia\negzaminator! Uzyskana liczba pkt\n\nPoziom podstawowy\n12\nDany jest trapez, w którym podstawy mają długość 4cm i 10cm oraz ramiona tworzą z dłuższą podstawą kąty o miarach 30 i 45 stopni. Oblicz wysokość tego trapezu. Funkcja tg. Usuwanie niewymierności z mianownika.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 7. (4 pkt)\nDany jest trapez, w którym podstawy mają długość 4 cm i 10 cm oraz ramiona tworzą\nz dłuższą podstawą kąty o miarach 30° i 45°. Oblicz wysokość tego trapezu.\nTrójkąt\nAED\njest\ntrójkątem\nprostokątnym\ni\nrównoramiennym\n(\n45\nDAE\nEDA\n°\n)\n)\n), więc AE\nED\nh\nKorzystam z własności trójkąta prostokątnego BFC i zapisuję zależność między\nprzyprostokątnymi\ntg30\nCF\nFB =\n° , stąd\n3\nFB\nCF\n⋅\n,\n3\nFB\nh\n4\nEF\nDC\n, więc otrzymuję równanie:\n4\n10\nAE\nFB\n, z którego po podstawieniu wyznaczonych wielkości\notrzymuję:\n4\n3\n10\nh\nh\nObliczam wysokość trapezu:\n3\n6\nh\nh\n(\n)\n1\n3\n6\nh\n(\n)\n6\n3\n3\n1\n3\n1\nh =\nOdpowiedź: Wysokość trapezu jest równa (\n)\n3\n3\n1\ncm.\nh\nh\n45°\n30°\nA\nB\nC\nD\nE\nF\nPoziom podstawowy\n9","solution":"## Poprawna odpowiedź: \\(h = 3(\\sqrt{3}-1)\\) cm\n\n## Sposób 1 - Rzuty ramion na dłuższą podstawę\n\n**Rysujemy pomocnicze wysokości.** Opuszczamy z obu wierzchołków krótszej podstawy prostopadłe do dłuższej podstawy. Powstają dwa trójkąty prostokątne po bokach i prostokąt pośrodku.\n\nNazwijmy trapez \\(ABCD\\), gdzie \\(|AB| = 10\\) cm (dłuższa podstawa), \\(|CD| = 4\\) cm, kąt przy \\(A\\) to \\(30°\\), kąt przy \\(B\\) to \\(45°\\).\n\nOpuszczamy \\(CF \\perp AB\\) i \\(DH \\perp AB\\), gdzie \\(F, H\\) leżą na \\(AB\\).\n\nW trójkącie prostokątnym przy \\(A\\) (kąt \\(30°\\), wysokość \\(h\\)):\n\\[\\operatorname{tg}30° = \\frac{h}{|AH|} \\implies |AH| = \\frac{h}{\\operatorname{tg}30°} = \\frac{h}{\\frac{\\sqrt{3}}{3}} = h\\sqrt{3}\\]\n\nW trójkącie prostokątnym przy \\(B\\) (kąt \\(45°\\), wysokość \\(h\\)):\n\\[\\operatorname{tg}45° = \\frac{h}{|BF|} \\implies |BF| = \\frac{h}{1} = h\\]\n\nProstokąt \\(HDCF\\) ma szerokość \\(|HF| = |DC| = 4\\) cm. Zatem:\n\\[|AH| + |HF| + |BF| = |AB|\\]\n\\[h\\sqrt{3} + 4 + h = 10\\]\n\\[h(\\sqrt{3} + 1) = 6\\]\n\\[h = \\frac{6}{\\sqrt{3}+1} = \\frac{6(\\sqrt{3}-1)}{(\\sqrt{3}+1)(\\sqrt{3}-1)} = \\frac{6(\\sqrt{3}-1)}{3-1} = \\frac{6(\\sqrt{3}-1)}{2}\\]\n\n\\[\\boxed{h = 3(\\sqrt{3}-1) \\approx 3 \\cdot 0{,}732 \\approx 2{,}20 \\text{ cm}}\\]\n\n## Sposób 2 - Przedłużenie ramion (podobieństwo trójkątów)\n\n**Przedłużamy** oba ramiona trapezu do punktu przecięcia \\(E\\). Powstaje **trójkąt \\(ABE\\)**, w którym:\n- kąt przy \\(A\\) = \\(30°\\)\n- kąt przy \\(B\\) = \\(45°\\)\n- kąt przy \\(E\\) = \\(180° - 30° - 45° = 105°\\)\n\n**Wyznaczamy wysokość trójkąta \\(ABE\\) z \\(E\\) na \\(AB\\).**\n\nZe wzoru sinusów w \\(\\triangle ABE\\):\n\\[\\frac{|AE|}{\\sin 45°} = \\frac{|AB|}{\\sin 105°}\\]\n\nObliczamy \\(\\sin 105° = \\sin(60°+45°) = \\frac{\\sqrt{6}+\\sqrt{2}}{4}\\).\n\n\\[|AE| = \\frac{10 \\cdot \\frac{\\sqrt{2}}{2}}{\\frac{\\sqrt{6}+\\sqrt{2}}{4}} = \\frac{10 \\cdot \\frac{\\sqrt{2}}{2} \\cdot 4}{\\sqrt{2}(\\sqrt{3}+1)} = \\frac{20}{\\sqrt{3}+1} = 10(\\sqrt{3}-1)\\]\n\nWysokość z \\(E\\) na \\(AB\\):\n\\[H_E = |AE| \\cdot \\sin 30° = 10(\\sqrt{3}-1) \\cdot \\frac{1}{2} = 5(\\sqrt{3}-1)\\]\n\n**Korzystamy z podobieństwa.** Ponieważ \\(CD \\parallel AB\\), trójkąt \\(\\triangle CDE \\sim \\triangle ABE\\) ze skalą:\n\\[k = \\frac{|CD|}{|AB|} = \\frac{4}{10} = \\frac{2}{5}\\]\n\nWysokość z \\(E\\) na \\(CD\\):\n\\[H_{CD} = k \\cdot H_E = \\frac{2}{5} \\cdot 5(\\sqrt{3}-1) = 2(\\sqrt{3}-1)\\]\n\nWysokość trapezu:\n\\[h = H_E - H_{CD} = 5(\\sqrt{3}-1) - 2(\\sqrt{3}-1) = \\boxed{3(\\sqrt{3}-1) \\text{ cm}}\\]\n\n## Wzory z karty CKE\n\n**Dział 9 (Trygonometria, s. 11-12)** - definicja tangensa w trójkącie prostokątnym:\n\\[\\operatorname{tg}\\alpha = \\frac{\\text{przeciwprostokątna kąta}}{\\text{przyprostokątna kąta}}\\]\nUżyliśmy w Sposobie 1 do wyznaczenia poziomych rzutów ramion przez \\(h\\).\n\n**Dział 9 (Trygonometria, s. 13)** - wzór na sinus sumy kątów:\n\\[\\sin(\\alpha + \\beta) = \\sin\\alpha\\cos\\beta + \\cos\\alpha\\sin\\beta\\]\nUżyliśmy w Sposobie 2 do obliczenia \\(\\sin 105° = \\sin(60°+45°)\\).\n\n**Dział 9 (Trygonometria, s. 13)** - twierdzenie sinusów (wymienione w dziale planimetria, s. 15):\n\\[\\frac{a}{\\sin\\alpha} = \\frac{b}{\\sin\\beta} = \\frac{c}{\\sin\\gamma}\\]\nUżyliśmy w Sposobie 2 do wyznaczenia boku \\(|AE|\\).\n\n**Dział 10 (Planimetria - figury podobne, s. 21)** - skala podobieństwa przekłada się liniowo na długości:\n\\[\\frac{H_{CD}}{H_E} = k = \\frac{|CD|}{|AB|}\\]\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wielu uczniów błędnie zakłada, że dwa rzuty poziome razem wynoszą \\(10 - 4 = 6\\) cm bez pisania równania - i tak jest! Ale uwaga na kierunek: oba rzuty **dodajemy** do \\(4\\), żeby uzyskać \\(10\\). Pomieszanie stron daje błąd.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy racjonalizowaniu mianownika \\(\\frac{6}{\\sqrt{3}+1}\\) - mnożymy przez \\(\\frac{\\sqrt{3}-1}{\\sqrt{3}-1}\\), co daje mianownik \\(3-1=2\\), nie \\(3+1=4\\). Pomylenie znaku to klasyczna pułapka!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wartości \\(\\operatorname{tg}30° = \\frac{\\sqrt{3}}{3} = \\frac{1}{\\sqrt{3}}\\) i \\(\\operatorname{tg}45° = 1\\) - warto je znać na pamięć lub odczytać z tabeli na karcie wzorów (s. 34). Pomylenie \\(\\operatorname{tg}30°\\) z \\(\\operatorname{tg}60°=\\sqrt{3}\\) daje zupełnie inny wynik.\n\n**Poprawna odpowiedź:** \\(h = 3(\\sqrt{3}-1)\\) cm \\(\\approx 2{,}196\\) cm.\n\n### Sposób 1 - Rozbicie dłuższej podstawy i funkcje trygonometryczne\nOznaczenia: trapez \\(ABCD\\), \\(|AB| = 10\\) cm (dłuższa podstawa), \\(|DC| = 4\\) cm (krótsza podstawa), kąt \\(\\angle DAB = 45^{\\circ}\\), kąt \\(\\angle ABC = 30^{\\circ}\\). Wysokości spuszczone z \\(D\\) i \\(C\\) do \\(AB\\) mają spodki \\(E\\) i \\(F\\).\n\nPodstawa rozbita: \\(|AB| = |AE| + |EF| + |FB|\\), przy czym \\(|EF| = |DC| = 4\\) cm.\n\n**Trójkąt \\(AED\\):** prostokątny, kąt \\(\\angle DAE = 45^{\\circ}\\), więc jest to trójkąt równoramienny i:\n\\[|AE| = |DE| = h.\\]\n\n**Trójkąt \\(BFC\\):** prostokątny, kąt \\(\\angle FBC = 30^{\\circ}\\), \\(|CF| = h\\). Z definicji tangensa:\n\\[\\tan 30^{\\circ} = \\dfrac{|CF|}{|FB|} \\Rightarrow |FB| = \\dfrac{h}{\\tan 30^{\\circ}} = \\dfrac{h}{\\tfrac{\\sqrt{3}}{3}} = h\\sqrt{3}.\\]\n\n**Równanie długości \\(AB\\):**\n\\[|AE| + |EF| + |FB| = 10\\]\n\\[h + 4 + h\\sqrt{3} = 10\\]\n\\[h(1 + \\sqrt{3}) = 6\\]\n\\[h = \\dfrac{6}{1+\\sqrt{3}} = \\dfrac{6(1-\\sqrt{3})}{(1+\\sqrt{3})(1-\\sqrt{3})} = \\dfrac{6(1-\\sqrt{3})}{1-3} = \\dfrac{6(1-\\sqrt{3})}{-2} = 3(\\sqrt{3}-1).\\]\n\n**Odpowiedź:** \\(h = 3(\\sqrt{3}-1)\\) cm.\n\n### Sposób 2 - Racjonalizacja mianownika przez \\(\\sqrt{3}+1\\)\nRówna droga do wyniku - mnożenie \\(\\dfrac{6}{1+\\sqrt{3}}\\) przez \\(\\dfrac{\\sqrt{3}-1}{\\sqrt{3}-1}\\) daje \\(\\dfrac{6(\\sqrt{3}-1)}{3-1} = 3(\\sqrt{3}-1)\\).\n\n### Weryfikacja\n\\(h \\approx 3\\cdot(1{,}732 - 1) = 3\\cdot 0{,}732 \\approx 2{,}196\\) cm.\n- \\(|AE| = h \\approx 2{,}196\\),\n- \\(|EF| = 4\\),\n- \\(|FB| = h\\sqrt{3} \\approx 2{,}196\\cdot 1{,}732 \\approx 3{,}804\\),\n- suma: \\(2{,}196 + 4 + 3{,}804 = 10\\) ✓.\n\n### Komentarz dydaktyczny\nWartości funkcji trygonometrycznych szczególnych kątów: \\(\\tan 30^{\\circ} = \\dfrac{\\sqrt{3}}{3} = \\dfrac{1}{\\sqrt{3}}\\), \\(\\tan 45^{\\circ} = 1\\). Trójkąt z kątem \\(45^{\\circ}\\) to połowa kwadratu, trójkąt z kątem \\(30^{\\circ}\\) to połowa trójkąta równobocznego.","image":"img/matematyka-2008-maj-matura-podstawowa/zad-7.webp","solution_image":"img/matematyka-2008-maj-matura-podstawowa/sol-7.svg","topics":"planimetria","page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"site","source_label":"Matematyka · Matura · maj 2008 (podstawowa)","subject_label":"Matematyka","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 7. (4 pkt)<br>Dany jest trapez, w którym podstawy mają długość 4 cm i 10 cm oraz ramiona tworzą<br>z dłuższą podstawą kąty o miarach 30° i 45°. Oblicz wysokość tego trapezu.</p>\n<p>Poziom podstawowy<br>11<br>Nr zadania<br>7.1<br>7.2<br>7.3<br>7.4<br>Maks. liczba pkt<br>1<br>1<br>1<br>1<br>Wypełnia<br>egzaminator! Uzyskana liczba pkt</p>\n<p>Poziom podstawowy<br>12<br>Dany jest trapez, w którym podstawy mają długość 4cm i 10cm oraz ramiona tworzą z dłuższą podstawą kąty o miarach 30 i 45 stopni. Oblicz wysokość tego trapezu. Funkcja tg. Usuwanie niewymierności z mianownika.</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 7. (4 pkt)<br>Dany jest trapez, w którym podstawy mają długość 4 cm i 10 cm oraz ramiona tworzą<br>z dłuższą podstawą kąty o miarach 30° i 45°. Oblicz wysokość tego trapezu.<br>Trójkąt<br>AED<br>jest<br>trójkątem<br>prostokątnym<br>i<br>równoramiennym<br>(<br>45<br>DAE<br>EDA<br>°<br>)<br>)<br>), więc AE<br>ED<br>h<br>Korzystam z własności trójkąta prostokątnego BFC i zapisuję zależność między<br>przyprostokątnymi<br>tg30<br>CF<br>FB =<br>° , stąd<br>3<br>FB<br>CF<br>⋅<br>,<br>3<br>FB<br>h<br>4<br>EF<br>DC<br>, więc otrzymuję równanie:<br>4<br>10<br>AE<br>FB<br>, z którego po podstawieniu wyznaczonych wielkości<br>otrzymuję:<br>4<br>3<br>10<br>h<br>h<br>Obliczam wysokość trapezu:<br>3<br>6<br>h<br>h<br>(<br>)<br>1<br>3<br>6<br>h<br>(<br>)<br>6<br>3<br>3<br>1<br>3<br>1<br>h =<br>Odpowiedź: Wysokość trapezu jest równa (<br>)<br>3<br>3<br>1<br>cm.<br>h<br>h<br>45°<br>30°<br>A<br>B<br>C<br>D<br>E<br>F<br>Poziom podstawowy<br>9</p>","solutions":[{"source":"site","label":"matematykaszkolna.pl","kind":"image","image":"/img/matematyka-2008-maj-matura-podstawowa/sol-7.svg"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź: \\(h = 3(\\sqrt{3}-1)\\) cm</h4>\n<h4>Sposób 1 - Rzuty ramion na dłuższą podstawę</h4>\n<p><strong>Rysujemy pomocnicze wysokości.</strong> Opuszczamy z obu wierzchołków krótszej podstawy prostopadłe do dłuższej podstawy. Powstają dwa trójkąty prostokątne po bokach i prostokąt pośrodku.</p>\n<p>Nazwijmy trapez \\(ABCD\\), gdzie \\(|AB| = 10\\) cm (dłuższa podstawa), \\(|CD| = 4\\) cm, kąt przy \\(A\\) to \\(30°\\), kąt przy \\(B\\) to \\(45°\\).</p>\n<p>Opuszczamy \\(CF \\perp AB\\) i \\(DH \\perp AB\\), gdzie \\(F, H\\) leżą na \\(AB\\).</p>\n<p>W trójkącie prostokątnym przy \\(A\\) (kąt \\(30°\\), wysokość \\(h\\)):<br>\\[\\operatorname{tg}30° = \\frac{h}{|AH|} \\implies |AH| = \\frac{h}{\\operatorname{tg}30°} = \\frac{h}{\\frac{\\sqrt{3}}{3}} = h\\sqrt{3}\\]</p>\n<p>W trójkącie prostokątnym przy \\(B\\) (kąt \\(45°\\), wysokość \\(h\\)):<br>\\[\\operatorname{tg}45° = \\frac{h}{|BF|} \\implies |BF| = \\frac{h}{1} = h\\]</p>\n<p>Prostokąt \\(HDCF\\) ma szerokość \\(|HF| = |DC| = 4\\) cm. Zatem:<br>\\[|AH| + |HF| + |BF| = |AB|\\]<br>\\[h\\sqrt{3} + 4 + h = 10\\]<br>\\[h(\\sqrt{3} + 1) = 6\\]<br>\\[h = \\frac{6}{\\sqrt{3}+1} = \\frac{6(\\sqrt{3}-1)}{(\\sqrt{3}+1)(\\sqrt{3}-1)} = \\frac{6(\\sqrt{3}-1)}{3-1} = \\frac{6(\\sqrt{3}-1)}{2}\\]</p>\n<p>\\[\\boxed{h = 3(\\sqrt{3}-1) \\approx 3 \\cdot 0{,}732 \\approx 2{,}20 \\text{ cm}}\\]</p>\n<h4>Sposób 2 - Przedłużenie ramion (podobieństwo trójkątów)</h4>\n<p><strong>Przedłużamy</strong> oba ramiona trapezu do punktu przecięcia \\(E\\). Powstaje <strong>trójkąt \\(ABE\\)</strong>, w którym:</p>\n<ul><li>kąt przy \\(A\\) = \\(30°\\)</li><li>kąt przy \\(B\\) = \\(45°\\)</li><li>kąt przy \\(E\\) = \\(180° - 30° - 45° = 105°\\)</li></ul>\n<p><strong>Wyznaczamy wysokość trójkąta \\(ABE\\) z \\(E\\) na \\(AB\\).</strong></p>\n<p>Ze wzoru sinusów w \\(\\triangle ABE\\):<br>\\[\\frac{|AE|}{\\sin 45°} = \\frac{|AB|}{\\sin 105°}\\]</p>\n<p>Obliczamy \\(\\sin 105° = \\sin(60°+45°) = \\frac{\\sqrt{6}+\\sqrt{2}}{4}\\).</p>\n<p>\\[|AE| = \\frac{10 \\cdot \\frac{\\sqrt{2}}{2}}{\\frac{\\sqrt{6}+\\sqrt{2}}{4}} = \\frac{10 \\cdot \\frac{\\sqrt{2}}{2} \\cdot 4}{\\sqrt{2}(\\sqrt{3}+1)} = \\frac{20}{\\sqrt{3}+1} = 10(\\sqrt{3}-1)\\]</p>\n<p>Wysokość z \\(E\\) na \\(AB\\):<br>\\[H_E = |AE| \\cdot \\sin 30° = 10(\\sqrt{3}-1) \\cdot \\frac{1}{2} = 5(\\sqrt{3}-1)\\]</p>\n<p><strong>Korzystamy z podobieństwa.</strong> Ponieważ \\(CD \\parallel AB\\), trójkąt \\(\\triangle CDE \\sim \\triangle ABE\\) ze skalą:<br>\\[k = \\frac{|CD|}{|AB|} = \\frac{4}{10} = \\frac{2}{5}\\]</p>\n<p>Wysokość z \\(E\\) na \\(CD\\):<br>\\[H_{CD} = k \\cdot H_E = \\frac{2}{5} \\cdot 5(\\sqrt{3}-1) = 2(\\sqrt{3}-1)\\]</p>\n<p>Wysokość trapezu:<br>\\[h = H_E - H_{CD} = 5(\\sqrt{3}-1) - 2(\\sqrt{3}-1) = \\boxed{3(\\sqrt{3}-1) \\text{ cm}}\\]</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p><strong>Dział 9 (Trygonometria, s. 11-12)</strong> - definicja tangensa w trójkącie prostokątnym:<br>\\[\\operatorname{tg}\\alpha = \\frac{\\text{przeciwprostokątna kąta}}{\\text{przyprostokątna kąta}}\\]<br>Użyliśmy w Sposobie 1 do wyznaczenia poziomych rzutów ramion przez \\(h\\).</p>\n<p><strong>Dział 9 (Trygonometria, s. 13)</strong> - wzór na sinus sumy kątów:<br>\\[\\sin(\\alpha + \\beta) = \\sin\\alpha\\cos\\beta + \\cos\\alpha\\sin\\beta\\]<br>Użyliśmy w Sposobie 2 do obliczenia \\(\\sin 105° = \\sin(60°+45°)\\).</p>\n<p><strong>Dział 9 (Trygonometria, s. 13)</strong> - twierdzenie sinusów (wymienione w dziale planimetria, s. 15):<br>\\[\\frac{a}{\\sin\\alpha} = \\frac{b}{\\sin\\beta} = \\frac{c}{\\sin\\gamma}\\]<br>Użyliśmy w Sposobie 2 do wyznaczenia boku \\(|AE|\\).</p>\n<p><strong>Dział 10 (Planimetria - figury podobne, s. 21)</strong> - skala podobieństwa przekłada się liniowo na długości:<br>\\[\\frac{H_{CD}}{H_E} = k = \\frac{|CD|}{|AB|}\\]</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwagi</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Wielu uczniów błędnie zakłada, że dwa rzuty poziome razem wynoszą \\(10 - 4 = 6\\) cm bez pisania równania - i tak jest! Ale uwaga na kierunek: oba rzuty <strong>dodajemy</strong> do \\(4\\), żeby uzyskać \\(10\\). Pomieszanie stron daje błąd.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Przy racjonalizowaniu mianownika \\(\\frac{6}{\\sqrt{3}+1}\\) - mnożymy przez \\(\\frac{\\sqrt{3}-1}{\\sqrt{3}-1}\\), co daje mianownik \\(3-1=2\\), nie \\(3+1=4\\). Pomylenie znaku to klasyczna pułapka!</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Wartości \\(\\operatorname{tg}30° = \\frac{\\sqrt{3}}{3} = \\frac{1}{\\sqrt{3}}\\) i \\(\\operatorname{tg}45° = 1\\) - warto je znać na pamięć lub odczytać z tabeli na karcie wzorów (s. 34). Pomylenie \\(\\operatorname{tg}30°\\) z \\(\\operatorname{tg}60°=\\sqrt{3}\\) daje zupełnie inny wynik.</blockquote>\n<p><strong>Poprawna odpowiedź:</strong> \\(h = 3(\\sqrt{3}-1)\\) cm \\(\\approx 2{,}196\\) cm.</p>\n<h5>Sposób 1 - Rozbicie dłuższej podstawy i funkcje trygonometryczne</h5>\n<p>Oznaczenia: trapez \\(ABCD\\), \\(|AB| = 10\\) cm (dłuższa podstawa), \\(|DC| = 4\\) cm (krótsza podstawa), kąt \\(\\angle DAB = 45^{\\circ}\\), kąt \\(\\angle ABC = 30^{\\circ}\\). Wysokości spuszczone z \\(D\\) i \\(C\\) do \\(AB\\) mają spodki \\(E\\) i \\(F\\).</p>\n<p>Podstawa rozbita: \\(|AB| = |AE| + |EF| + |FB|\\), przy czym \\(|EF| = |DC| = 4\\) cm.</p>\n<p><strong>Trójkąt \\(AED\\):</strong> prostokątny, kąt \\(\\angle DAE = 45^{\\circ}\\), więc jest to trójkąt równoramienny i:<br>\\[|AE| = |DE| = h.\\]</p>\n<p><strong>Trójkąt \\(BFC\\):</strong> prostokątny, kąt \\(\\angle FBC = 30^{\\circ}\\), \\(|CF| = h\\). Z definicji tangensa:<br>\\[\\tan 30^{\\circ} = \\dfrac{|CF|}{|FB|} \\Rightarrow |FB| = \\dfrac{h}{\\tan 30^{\\circ}} = \\dfrac{h}{\\tfrac{\\sqrt{3}}{3}} = h\\sqrt{3}.\\]</p>\n<p><strong>Równanie długości \\(AB\\):</strong><br>\\[|AE| + |EF| + |FB| = 10\\]<br>\\[h + 4 + h\\sqrt{3} = 10\\]<br>\\[h(1 + \\sqrt{3}) = 6\\]<br>\\[h = \\dfrac{6}{1+\\sqrt{3}} = \\dfrac{6(1-\\sqrt{3})}{(1+\\sqrt{3})(1-\\sqrt{3})} = \\dfrac{6(1-\\sqrt{3})}{1-3} = \\dfrac{6(1-\\sqrt{3})}{-2} = 3(\\sqrt{3}-1).\\]</p>\n<p><strong>Odpowiedź:</strong> \\(h = 3(\\sqrt{3}-1)\\) cm.</p>\n<h5>Sposób 2 - Racjonalizacja mianownika przez \\(\\sqrt{3}+1\\)</h5>\n<p>Równa droga do wyniku - mnożenie \\(\\dfrac{6}{1+\\sqrt{3}}\\) przez \\(\\dfrac{\\sqrt{3}-1}{\\sqrt{3}-1}\\) daje \\(\\dfrac{6(\\sqrt{3}-1)}{3-1} = 3(\\sqrt{3}-1)\\).</p>\n<h5>Weryfikacja</h5>\n<p>\\(h \\approx 3\\cdot(1{,}732 - 1) = 3\\cdot 0{,}732 \\approx 2{,}196\\) cm.</p>\n<ul><li>\\(|AE| = h \\approx 2{,}196\\),</li><li>\\(|EF| = 4\\),</li><li>\\(|FB| = h\\sqrt{3} \\approx 2{,}196\\cdot 1{,}732 \\approx 3{,}804\\),</li><li>suma: \\(2{,}196 + 4 + 3{,}804 = 10\\) ✓.</li></ul>\n<h5>Komentarz dydaktyczny</h5>\n<p>Wartości funkcji trygonometrycznych szczególnych kątów: \\(\\tan 30^{\\circ} = \\dfrac{\\sqrt{3}}{3} = \\dfrac{1}{\\sqrt{3}}\\), \\(\\tan 45^{\\circ} = 1\\). Trójkąt z kątem \\(45^{\\circ}\\) to połowa kwadratu, trójkąt z kątem \\(30^{\\circ}\\) to połowa trójkąta równobocznego.</p>"},{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"<p>$3(\\sqrt{3}-1)$ cm</p>"}]}