{"id":"matematyka-2010-sierpien-poprawkowa-podstawowa/zad/33","paper_id":"matematyka-2010-sierpien-poprawkowa-podstawowa","number":"33","points":4,"ptype":"open","subject":"matematyka","category":"inne","year":2010,"month":"sierpien","level":"podstawowa","text":"Zadanie 33. (4 pkt)\nDany jest graniastosłup prawidłowy trójkątny ABCDEF o podstawach ABC i DEF\ni krawędziach bocznych AD, BE i CF. Oblicz pole trójkąta ABF wiedząc, że\n10\nAB =\ni\n11\nCF =\n. Narysuj ten graniastosłup i zaznacz na nim trójkąt ABF.\nOdpowiedź:\n\nPoziom podstawowy\n15","answer":null,"answer_text":null,"solution":"## Poprawna odpowiedź: A - pole trójkąta \\(ABF\\) wynosi \\(\\mathbf{70}\\)\n\n## Sposób 1 - wyznaczenie wysokości trójkąta z geometrii graniastosłupa\n\n**Co wiemy o graniastosłupie prawidłowym trójkątnym?**\n\nPodstawy \\(ABC\\) i \\(DEF\\) są trójkątami **równobocznymi** (prawidłowy = podstawa regularna), a krawędzie boczne są prostopadłe do podstaw. Mamy:\n\\[|AB| = 10, \\qquad |CF| = 11\\]\n\nPonieważ wszystkie krawędzie boczne graniastosłupa prawidłowego są równe:\n\\[|AD| = |BE| = |CF| = 11\\]\n\n**Szukamy wysokości trójkąta \\(ABF\\).**\n\nTrójkąt \\(ABF\\): wierzchołki \\(A\\) i \\(B\\) leżą w podstawie, wierzchołek \\(F\\) - w górnej podstawie, nad wierzchołkiem \\(C\\).\n\nZ symetrii graniastosłupa prawidłowego trójkąt \\(ABF\\) jest **równoramienny**: \\(|AF| = |BF|\\). Zatem jego wysokość opuszczona z \\(F\\) na \\(AB\\) pada na **środek** \\(M\\) odcinka \\(AB\\).\n\n**Wyznaczam \\(|FM|\\) krok po kroku.**\n\nPunkt \\(M\\) to środek \\(AB\\), więc \\(|CM|\\) to wysokość trójkąta równobocznego \\(ABC\\) o boku \\(10\\):\n\\[|CM| = \\frac{|AB| \\cdot \\sqrt{3}}{2} = \\frac{10\\sqrt{3}}{2} = 5\\sqrt{3}\\]\n\nPunkt \\(F\\) leży bezpośrednio nad \\(C\\) na wysokości \\(|CF| = 11\\). Odcinek \\(FM\\) łączy wierzchołek górnej podstawy z punktem dolnej podstawy, więc składa się z dwóch prostopadłych składowych:\n\n\\[|FM|^2 = |CM|^2 + |CF|^2 = (5\\sqrt{3})^2 + 11^2 = 75 + 121 = 196\\]\n\n\\[|FM| = \\sqrt{196} = 14\\]\n\n**Sprawdzam, że \\(FM \\perp AB\\).**\n\n\\(CM \\perp AB\\) (wysokość trójkąta równobocznego), a \\(CF \\perp\\) podstawa, więc \\(CF \\perp AB\\). Zatem cała płaszczyzna wyznaczona przez \\(C, M, F\\) jest prostopadła do \\(AB\\), a w szczególności \\(FM \\perp AB\\). Wysokość trójkąta \\(ABF\\) wynosi \\(14\\). ✓\n\n**Pole trójkąta \\(ABF\\):**\n\\[P = \\frac{1}{2} \\cdot |AB| \\cdot |FM| = \\frac{1}{2} \\cdot 10 \\cdot 14 = \\boxed{70}\\]\n\n## Sposób 2 - układ współrzędnych i iloczyn wektorowy\n\nUstawiam graniastosłup w układzie współrzędnych. Podstawa \\(ABC\\) leży w płaszczyźnie \\(z = 0\\):\n\n\\[A = (0,\\, 0,\\, 0), \\qquad B = (10,\\, 0,\\, 0), \\qquad C = (5,\\, 5\\sqrt{3},\\, 0)\\]\n\nGórna podstawa jest przesunięta o \\(11\\) w górę:\n\\[F = (5,\\, 5\\sqrt{3},\\, 11)\\]\n\nWyznaczam wektory:\n\\[\\vec{AB} = [10,\\, 0,\\, 0], \\qquad \\vec{AF} = [5,\\, 5\\sqrt{3},\\, 11]\\]\n\nIloczyn wektorowy \\(\\vec{AB} \\times \\vec{AF}\\):\n\\[\n\\vec{AB} \\times \\vec{AF} =\n\\begin{vmatrix}\n\\vec{i} & \\vec{j} & \\vec{k} \\\\\n10 & 0 & 0 \\\\\n5 & 5\\sqrt{3} & 11\n\\end{vmatrix}\n= \\vec{i}(0 \\cdot 11 - 0 \\cdot 5\\sqrt{3}) - \\vec{j}(10 \\cdot 11 - 0 \\cdot 5) + \\vec{k}(10 \\cdot 5\\sqrt{3} - 0 \\cdot 5)\n\\]\n\\[= [0,\\; -110,\\; 50\\sqrt{3}]\\]\n\nDługość tego wektora:\n\\[|\\vec{AB} \\times \\vec{AF}| = \\sqrt{0^2 + 110^2 + (50\\sqrt{3})^2} = \\sqrt{12100 + 7500} = \\sqrt{19600} = 140\\]\n\nPole trójkąta:\n\\[P = \\frac{1}{2} \\cdot 140 = \\mathbf{70}\\]\n\nWynik zgodny z metodą geometryczną. ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\n**Dział 10 (Planimetria, s. 15-16)** - pole trójkąta:\n\\[P = \\frac{1}{2} \\cdot a \\cdot h_a\\]\nUżyliśmy tego wzoru, przyjmując \\(a = |AB| = 10\\) i \\(h_a = |FM| = 14\\).\n\n**Dział 10 (Planimetria, s. 15)** - wysokość trójkąta równobocznego:\n\\[h = \\frac{a\\sqrt{3}}{2}\\]\nUżyliśmy do wyznaczenia \\(|CM| = 5\\sqrt{3}\\) w podstawie graniastosłupa.\n\n**Dział 2 (Potęgi i pierwiastki, s. 4)** - twierdzenie Pitagorasa (zapis przez pierwiastek):\n\\[|FM| = \\sqrt{|CM|^2 + |CF|^2} = \\sqrt{75 + 121} = \\sqrt{196} = 14\\]\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\nPonieważ nie znam treści opcji B, C, D, pokazuję **typowe błędne toki rozumowania**, które prowadzą do złych wyników:\n\n| Błędny wynik | Skąd pochodzi |\n| \\(55\\) | Wzięcie \\(|CF| = 11\\) jako wysokości trójkąta \\(ABF\\) i policzenie \\(\\frac{1}{2} \\cdot 10 \\cdot 11\\) - ignorowanie, że \\(CF\\) to krawędź, nie wysokość trójkąta |\n| \\(25\\sqrt{3}\\) | Policzenie pola podstawy \\(ABC\\) zamiast \\(ABF\\): \\(\\frac{10^2\\sqrt{3}}{4}\\) |\n| \\(60\\) lub \\(65\\) | Pomylenie \\(|FM|\\) - np. obliczenie \\(|FM| = \\sqrt{75} + 11\\) zamiast \\(\\sqrt{75 + 121}\\) |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd to wzięcie \\(|CF| = 11\\) jako wysokości trójkąta \\(ABF\\). Krawędź \\(CF\\) jest **prostopadła do podstawy**, ale NIE jest wysokością trójkąta \\(ABF\\) - ona nie prowadzi do AB!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(|FM|\\) wyznaczamy ze wzoru Pitagorasa w trójkącie \\(CMF\\), gdzie \\(CM \\perp CF\\). Kluczowe jest dostrzeżenie, że \\(CM\\) i \\(CF\\) są prostopadłe (jedna leży w podstawie, druga jest do podstawy prostopadła).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Graniastosłup **prawidłowy** trójkątny oznacza, że podstawa to trójkąt **równoboczny** - bez tego warunku nie moglibyśmy wyliczyć \\(|CM|\\) ze wzoru na wysokość trójkąta równobocznego.\n\n**Rozwiązanie:** \\(P_{ABF}=70\\).\n\n### Sposób 1 (CKE) - Trójkąt równoramienny \\(ABF\\) i twierdzenie Pitagorasa\nGraniastosłup prawidłowy trójkątny ma w podstawach trójkąty równoboczne i krawędzie boczne prostopadłe do podstaw. Trójkąt \\(ABF\\) jest równoramienny: \\(|AF|=|BF|\\) (symetria względem płaszczyzny przechodzącej przez środek \\(AB\\) i \\(F\\)).\n\nNiech \\(S\\) - środek odcinka \\(AB\\). Wtedy \\(FS\\perp AB\\) (wysokość trójkąta równoramiennego), i długość \\(FS\\) to wysokość \\(h\\) trójkąta \\(ABF\\).\n\n**Krok 1.** W trójkącie równobocznym \\(ABC\\) o boku \\(10\\) środkowa z \\(C\\) do środka \\(S\\) boku \\(AB\\):\n\\[|CS|=\\dfrac{|AB|\\sqrt{3}}{2}=\\dfrac{10\\sqrt{3}}{2}=5\\sqrt{3}.\\]\n\n**Krok 2.** Odcinek \\(CF\\) jest krawędzią boczną, prostopadły do podstawy, więc w trójkącie prostokątnym \\(SCF\\) (kąt prosty przy \\(C\\)):\n\\[h=|SF|=\\sqrt{|CF|^{2}+|CS|^{2}}=\\sqrt{11^{2}+(5\\sqrt{3})^{2}}=\\sqrt{121+75}=\\sqrt{196}=14.\\]\n\n**Krok 3.** Pole trójkąta \\(ABF\\):\n\\[P_{ABF}=\\dfrac{1}{2}\\cdot|AB|\\cdot h=\\dfrac{1}{2}\\cdot 10\\cdot 14=70.\\]\n\n### Sposób 2 (CKE) - Wzór Herona\nDługości boków: \\(|AB|=10\\); \\(|AF|=|BF|=\\sqrt{|AC|^{2}+|CF|^{2}}=\\sqrt{100+121}=\\sqrt{221}\\) (twierdzenie Pitagorasa dla trójkąta prostokątnego \\(ACF\\)).\nPołowa obwodu: \\(p=\\dfrac{10+2\\sqrt{221}}{2}=5+\\sqrt{221}\\).\nWzór Herona: \\(P=\\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}\\).\nPo wstawieniu i uproszczeniu (różnica kwadratów) otrzymuje się \\(P=70\\).\n\n### Sposób 3 (CKE) - Twierdzenie cosinusów\n\\(|AF|=|BF|=\\sqrt{221}\\). W trójkącie \\(AFB\\):\n\\[|AB|^{2}=2|AF|^{2}(1-\\cos\\sphericalangle AFB),\\]\n\\[100=2\\cdot 221\\cdot(1-\\cos\\sphericalangle AFB) \\implies \\cos\\sphericalangle AFB=\\dfrac{171}{221}.\\]\n\\(\\sin\\sphericalangle AFB=\\sqrt{1-\\left(\\dfrac{171}{221}\\right)^{2}}=\\dfrac{140}{221}\\).\nPole: \\(P=\\dfrac{1}{2}|AF||BF|\\sin\\sphericalangle AFB=\\dfrac{1}{2}\\cdot 221\\cdot\\dfrac{140}{221}=70\\).\n\n### Rysunek (opis)\nGraniastosłup prawidłowy trójkątny: dolna podstawa - trójkąt równoboczny \\(ABC\\); górna - \\(DEF\\) (przeniesione o krawędź boczną \\(11\\)). Krawędzie boczne: \\(A{-}D\\), \\(B{-}E\\), \\(C{-}F\\). Trójkąt \\(ABF\\) - dwa wierzchołki na dolnej podstawie (\\(A,B\\)) i jeden na górnej (\\(F\\)).\n\n### Weryfikacja\n\\(11^{2}+(5\\sqrt{3})^{2}=121+75=196=14^{2}\\) ✓. Pole \\(=\\tfrac{1}{2}\\cdot 10\\cdot 14=70\\) ✓.\n\n### Schemat oceniania (CKE, max 4 pkt)\n- **1 pkt**: narysowanie graniastosłupa z zaznaczonym trójkątem \\(ABF\\).\n- **2 pkt**: obliczenie \\(|CS|=5\\sqrt{3}\\) albo \\(|AF|=\\sqrt{221}\\).\n- **3 pkt**: obliczenie wysokości \\(h=|FS|=14\\).\n- **4 pkt**: obliczenie pola \\(P_{ABF}=70\\).","image":"img/matematyka-2010-sierpien-poprawkowa-podstawowa/zad-33.webp","solution_image":null,"topics":"stereometria","page_from":14,"source":"maturazai","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Matematyka · Inne · sierpień 2010 (podstawowa)","subject_label":"Matematyka","category_label":"Inne","text_html":"<p>Zadanie 33. (4 pkt)<br>Dany jest graniastosłup prawidłowy trójkątny ABCDEF o podstawach ABC i DEF<br>i krawędziach bocznych AD, BE i CF. Oblicz pole trójkąta ABF wiedząc, że<br>10<br>AB =<br>i<br>11<br>CF =<br>. Narysuj ten graniastosłup i zaznacz na nim trójkąt ABF.<br>Odpowiedź:</p>\n<p>Poziom podstawowy<br>15</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź: A - pole trójkąta \\(ABF\\) wynosi \\(\\mathbf{70}\\)</h4>\n<h4>Sposób 1 - wyznaczenie wysokości trójkąta z geometrii graniastosłupa</h4>\n<p><strong>Co wiemy o graniastosłupie prawidłowym trójkątnym?</strong></p>\n<p>Podstawy \\(ABC\\) i \\(DEF\\) są trójkątami <strong>równobocznymi</strong> (prawidłowy = podstawa regularna), a krawędzie boczne są prostopadłe do podstaw. Mamy:<br>\\[|AB| = 10, \\qquad |CF| = 11\\]</p>\n<p>Ponieważ wszystkie krawędzie boczne graniastosłupa prawidłowego są równe:<br>\\[|AD| = |BE| = |CF| = 11\\]</p>\n<p><strong>Szukamy wysokości trójkąta \\(ABF\\).</strong></p>\n<p>Trójkąt \\(ABF\\): wierzchołki \\(A\\) i \\(B\\) leżą w podstawie, wierzchołek \\(F\\) - w górnej podstawie, nad wierzchołkiem \\(C\\).</p>\n<p>Z symetrii graniastosłupa prawidłowego trójkąt \\(ABF\\) jest <strong>równoramienny</strong>: \\(|AF| = |BF|\\). Zatem jego wysokość opuszczona z \\(F\\) na \\(AB\\) pada na <strong>środek</strong> \\(M\\) odcinka \\(AB\\).</p>\n<p><strong>Wyznaczam \\(|FM|\\) krok po kroku.</strong></p>\n<p>Punkt \\(M\\) to środek \\(AB\\), więc \\(|CM|\\) to wysokość trójkąta równobocznego \\(ABC\\) o boku \\(10\\):<br>\\[|CM| = \\frac{|AB| \\cdot \\sqrt{3}}{2} = \\frac{10\\sqrt{3}}{2} = 5\\sqrt{3}\\]</p>\n<p>Punkt \\(F\\) leży bezpośrednio nad \\(C\\) na wysokości \\(|CF| = 11\\). Odcinek \\(FM\\) łączy wierzchołek górnej podstawy z punktem dolnej podstawy, więc składa się z dwóch prostopadłych składowych:</p>\n<p>\\[|FM|^2 = |CM|^2 + |CF|^2 = (5\\sqrt{3})^2 + 11^2 = 75 + 121 = 196\\]</p>\n<p>\\[|FM| = \\sqrt{196} = 14\\]</p>\n<p><strong>Sprawdzam, że \\(FM \\perp AB\\).</strong></p>\n<p>\\(CM \\perp AB\\) (wysokość trójkąta równobocznego), a \\(CF \\perp\\) podstawa, więc \\(CF \\perp AB\\). Zatem cała płaszczyzna wyznaczona przez \\(C, M, F\\) jest prostopadła do \\(AB\\), a w szczególności \\(FM \\perp AB\\). Wysokość trójkąta \\(ABF\\) wynosi \\(14\\). ✓</p>\n<p><strong>Pole trójkąta \\(ABF\\):</strong><br>\\[P = \\frac{1}{2} \\cdot |AB| \\cdot |FM| = \\frac{1}{2} \\cdot 10 \\cdot 14 = \\boxed{70}\\]</p>\n<h4>Sposób 2 - układ współrzędnych i iloczyn wektorowy</h4>\n<p>Ustawiam graniastosłup w układzie współrzędnych. Podstawa \\(ABC\\) leży w płaszczyźnie \\(z = 0\\):</p>\n<p>\\[A = (0,\\, 0,\\, 0), \\qquad B = (10,\\, 0,\\, 0), \\qquad C = (5,\\, 5\\sqrt{3},\\, 0)\\]</p>\n<p>Górna podstawa jest przesunięta o \\(11\\) w górę:<br>\\[F = (5,\\, 5\\sqrt{3},\\, 11)\\]</p>\n<p>Wyznaczam wektory:<br>\\[\\vec{AB} = [10,\\, 0,\\, 0], \\qquad \\vec{AF} = [5,\\, 5\\sqrt{3},\\, 11]\\]</p>\n<p>Iloczyn wektorowy \\(\\vec{AB} \\times \\vec{AF}\\):<br>\\[<br>\\vec{AB} \\times \\vec{AF} =<br>\\begin{vmatrix}<br>\\vec{i} &amp; \\vec{j} &amp; \\vec{k} \\\\<br>10 &amp; 0 &amp; 0 \\\\<br>5 &amp; 5\\sqrt{3} &amp; 11<br>\\end{vmatrix}<br>= \\vec{i}(0 \\cdot 11 - 0 \\cdot 5\\sqrt{3}) - \\vec{j}(10 \\cdot 11 - 0 \\cdot 5) + \\vec{k}(10 \\cdot 5\\sqrt{3} - 0 \\cdot 5)<br>\\]<br>\\[= [0,\\; -110,\\; 50\\sqrt{3}]\\]</p>\n<p>Długość tego wektora:<br>\\[|\\vec{AB} \\times \\vec{AF}| = \\sqrt{0^2 + 110^2 + (50\\sqrt{3})^2} = \\sqrt{12100 + 7500} = \\sqrt{19600} = 140\\]</p>\n<p>Pole trójkąta:<br>\\[P = \\frac{1}{2} \\cdot 140 = \\mathbf{70}\\]</p>\n<p>Wynik zgodny z metodą geometryczną. ✓</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p><strong>Dział 10 (Planimetria, s. 15-16)</strong> - pole trójkąta:<br>\\[P = \\frac{1}{2} \\cdot a \\cdot h_a\\]<br>Użyliśmy tego wzoru, przyjmując \\(a = |AB| = 10\\) i \\(h_a = |FM| = 14\\).</p>\n<p><strong>Dział 10 (Planimetria, s. 15)</strong> - wysokość trójkąta równobocznego:<br>\\[h = \\frac{a\\sqrt{3}}{2}\\]<br>Użyliśmy do wyznaczenia \\(|CM| = 5\\sqrt{3}\\) w podstawie graniastosłupa.</p>\n<p><strong>Dział 2 (Potęgi i pierwiastki, s. 4)</strong> - twierdzenie Pitagorasa (zapis przez pierwiastek):<br>\\[|FM| = \\sqrt{|CM|^2 + |CF|^2} = \\sqrt{75 + 121} = \\sqrt{196} = 14\\]</p>\n<h4>Dlaczego inne odpowiedzi są błędne</h4>\n<p>Ponieważ nie znam treści opcji B, C, D, pokazuję <strong>typowe błędne toki rozumowania</strong>, które prowadzą do złych wyników:</p>\n<p>| Błędny wynik | Skąd pochodzi |<br>| \\(55\\) | Wzięcie \\(|CF| = 11\\) jako wysokości trójkąta \\(ABF\\) i policzenie \\(\\frac{1}{2} \\cdot 10 \\cdot 11\\) - ignorowanie, że \\(CF\\) to krawędź, nie wysokość trójkąta |<br>| \\(25\\sqrt{3}\\) | Policzenie pola podstawy \\(ABC\\) zamiast \\(ABF\\): \\(\\frac{10^2\\sqrt{3}}{4}\\) |<br>| \\(60\\) lub \\(65\\) | Pomylenie \\(|FM|\\) - np. obliczenie \\(|FM| = \\sqrt{75} + 11\\) zamiast \\(\\sqrt{75 + 121}\\) |</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwagi</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Najczęstszy błąd to wzięcie \\(|CF| = 11\\) jako wysokości trójkąta \\(ABF\\). Krawędź \\(CF\\) jest <strong>prostopadła do podstawy</strong>, ale NIE jest wysokością trójkąta \\(ABF\\) - ona nie prowadzi do AB!</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> \\(|FM|\\) wyznaczamy ze wzoru Pitagorasa w trójkącie \\(CMF\\), gdzie \\(CM \\perp CF\\). Kluczowe jest dostrzeżenie, że \\(CM\\) i \\(CF\\) są prostopadłe (jedna leży w podstawie, druga jest do podstawy prostopadła).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Graniastosłup <strong>prawidłowy</strong> trójkątny oznacza, że podstawa to trójkąt <strong>równoboczny</strong> - bez tego warunku nie moglibyśmy wyliczyć \\(|CM|\\) ze wzoru na wysokość trójkąta równobocznego.</blockquote>\n<p><strong>Rozwiązanie:</strong> \\(P_{ABF}=70\\).</p>\n<h5>Sposób 1 (CKE) - Trójkąt równoramienny \\(ABF\\) i twierdzenie Pitagorasa</h5>\n<p>Graniastosłup prawidłowy trójkątny ma w podstawach trójkąty równoboczne i krawędzie boczne prostopadłe do podstaw. Trójkąt \\(ABF\\) jest równoramienny: \\(|AF|=|BF|\\) (symetria względem płaszczyzny przechodzącej przez środek \\(AB\\) i \\(F\\)).</p>\n<p>Niech \\(S\\) - środek odcinka \\(AB\\). Wtedy \\(FS\\perp AB\\) (wysokość trójkąta równoramiennego), i długość \\(FS\\) to wysokość \\(h\\) trójkąta \\(ABF\\).</p>\n<p><strong>Krok 1.</strong> W trójkącie równobocznym \\(ABC\\) o boku \\(10\\) środkowa z \\(C\\) do środka \\(S\\) boku \\(AB\\):<br>\\[|CS|=\\dfrac{|AB|\\sqrt{3}}{2}=\\dfrac{10\\sqrt{3}}{2}=5\\sqrt{3}.\\]</p>\n<p><strong>Krok 2.</strong> Odcinek \\(CF\\) jest krawędzią boczną, prostopadły do podstawy, więc w trójkącie prostokątnym \\(SCF\\) (kąt prosty przy \\(C\\)):<br>\\[h=|SF|=\\sqrt{|CF|^{2}+|CS|^{2}}=\\sqrt{11^{2}+(5\\sqrt{3})^{2}}=\\sqrt{121+75}=\\sqrt{196}=14.\\]</p>\n<p><strong>Krok 3.</strong> Pole trójkąta \\(ABF\\):<br>\\[P_{ABF}=\\dfrac{1}{2}\\cdot|AB|\\cdot h=\\dfrac{1}{2}\\cdot 10\\cdot 14=70.\\]</p>\n<h5>Sposób 2 (CKE) - Wzór Herona</h5>\n<p>Długości boków: \\(|AB|=10\\); \\(|AF|=|BF|=\\sqrt{|AC|^{2}+|CF|^{2}}=\\sqrt{100+121}=\\sqrt{221}\\) (twierdzenie Pitagorasa dla trójkąta prostokątnego \\(ACF\\)).<br>Połowa obwodu: \\(p=\\dfrac{10+2\\sqrt{221}}{2}=5+\\sqrt{221}\\).<br>Wzór Herona: \\(P=\\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}\\).<br>Po wstawieniu i uproszczeniu (różnica kwadratów) otrzymuje się \\(P=70\\).</p>\n<h5>Sposób 3 (CKE) - Twierdzenie cosinusów</h5>\n<p>\\(|AF|=|BF|=\\sqrt{221}\\). W trójkącie \\(AFB\\):<br>\\[|AB|^{2}=2|AF|^{2}(1-\\cos\\sphericalangle AFB),\\]<br>\\[100=2\\cdot 221\\cdot(1-\\cos\\sphericalangle AFB) \\implies \\cos\\sphericalangle AFB=\\dfrac{171}{221}.\\]<br>\\(\\sin\\sphericalangle AFB=\\sqrt{1-\\left(\\dfrac{171}{221}\\right)^{2}}=\\dfrac{140}{221}\\).<br>Pole: \\(P=\\dfrac{1}{2}|AF||BF|\\sin\\sphericalangle AFB=\\dfrac{1}{2}\\cdot 221\\cdot\\dfrac{140}{221}=70\\).</p>\n<h5>Rysunek (opis)</h5>\n<p>Graniastosłup prawidłowy trójkątny: dolna podstawa - trójkąt równoboczny \\(ABC\\); górna - \\(DEF\\) (przeniesione o krawędź boczną \\(11\\)). Krawędzie boczne: \\(A{-}D\\), \\(B{-}E\\), \\(C{-}F\\). Trójkąt \\(ABF\\) - dwa wierzchołki na dolnej podstawie (\\(A,B\\)) i jeden na górnej (\\(F\\)).</p>\n<h5>Weryfikacja</h5>\n<p>\\(11^{2}+(5\\sqrt{3})^{2}=121+75=196=14^{2}\\) ✓. Pole \\(=\\tfrac{1}{2}\\cdot 10\\cdot 14=70\\) ✓.</p>\n<h5>Schemat oceniania (CKE, max 4 pkt)</h5>\n<ul><li><strong>1 pkt</strong>: narysowanie graniastosłupa z zaznaczonym trójkątem \\(ABF\\).</li><li><strong>2 pkt</strong>: obliczenie \\(|CS|=5\\sqrt{3}\\) albo \\(|AF|=\\sqrt{221}\\).</li><li><strong>3 pkt</strong>: obliczenie wysokości \\(h=|FS|=14\\).</li><li><strong>4 pkt</strong>: obliczenie pola \\(P_{ABF}=70\\).</li></ul>"},{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"<p>$70$</p>"}]}