{"id":"matematyka-2014-maj-matura-rozszerzona/zad/10","paper_id":"matematyka-2014-maj-matura-rozszerzona","number":"10","points":5,"ptype":"open","subject":"matematyka","category":"matura","year":2014,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10. (5 pkt)\nWyznacz\nwszystkie\ncałkowite\nwartości\nparametru\nm,\ndla\nktórych\nrównanie\n\n\n\n\n3\n2\n2\n2\n2\n2\n1\n2\n1\n0\nx\nx\nx\nx\nm\nx\nm\nm\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\nma\ntrzy,\nparami\nróżne,\npierwiastki\nrzeczywiste, takie że jeden z nich jest średnią arytmetyczną dwóch pozostałych.\n\nPoziom rozszerzony\n17\nOdpowiedź:\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n10.\nMaks. liczba pkt\n5\nUzyskana liczba pkt\n\nPoziom rozszerzony\n18\nWyznacz wszystkie całkowite wartości parametru m, dla których równanie (x^3+2x^2+2x+1)[x^2-(2m+1)x+m^2+m] = 0 ma trzy, parami różne, pierwiastki rzeczywiste, takie że jeden z nich jest średnią arytmetyczną dwóch pozostałych.","answer":"A, B, C, D, E","answer_text":"10 10\n10\n1\n100\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\na\nSchemat oceniania\nRozwiązanie, w którym postęp jest niewielki, ale konieczny na drodze do pełnego\nrozwiązania 1 pkt\nZdający\n zauważy, że ciąg, którego kolejnymi wyrazami są wyrazy ciągu geometrycznego\no numerach nieparzystych jest geometryczny oraz ciąg, którego kolejnymi wyrazami są\nwyrazy ciągu \n\nn\na\no numerach parzystych jest geometryczny, a iloraz każdego z tych\nciągów jest taki sam\nalbo\n zapisze równość\n\n\n1\n3\n5\n99\n1\n3\n5\n99\n100\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\na\na\na\na\na q\na q\na q\na q\nalbo\n wykorzysta wzór na sumę logarytmów i definicję logarytmu oraz zapisze równość\n1\n2\n3\n100\nlog\nlog\nlog\nlog\n100\na\na\na\na\n\n\n\n\n\n\nw postaci:\n100\n1\n2\n3\n100\n10\na a\na\na\n\n\n\n\n\n\nRozwiązanie, w którym jest istotny postęp 2 pkt\nZdający\n zapisze równanie z niewiadomymi\n1a i q:\n\n\n\n\n50\n50\n2\n2\n1\n2\n2\n2\n1\n1\n100\n1\n1\n\n\n\n\n\n\n\nq\nq\na\na\nq\nq\nalbo\n24\nRozwiązania zadań i schemat punktowania - poziom rozszerzony\n zapisze równość\n\n\n1\n3\n5\n99\n1\n3\n5\n99\n100\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\na\na\na\na\nq a\na\na\na\nalbo\n zapisze równość\n\n\n\n\n\n2\n99\n100\n1\n1\n1\n1\n10\na\na q\na q\na q\n\n\n\n\n\n\n\n\n\nPokonanie zasadniczych trudności zadania 4 pkt\nZdający zapisze równanie z niewiadomą\n1a , np.:\n\n2\n99\n100\n1\n1\n1\n1\n1\n1\n1\n10\n100\n100\n100\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\na\na\na\na\nalbo\n zapisze zależności\n100\n4950\n100\n1\n10\na\nq\n\ni\n1\n100\nq \nUwaga\nJeżeli zdający obliczy iloraz ciągu geometrycznego:\n1\n100\n\nq\ni na tym poprzestanie lub dalej\npopełnia błędy rzeczowe, to otrzymuje 3 punkty.\nRozwiązanie zadania do końca, lecz z usterkami, które nie przekreślają poprawności\nrozwiązania (np. błędy rachunkowe) 5 pkt\nZdający zapisze równanie w postaci\n99\n100 2\n100\n100\n1\n1\n10\n100\n\n\n\n\n\n\n\n\n\na\ni na tym zakończy lub dalej\npopełnia błędy.\nRozwiązanie pełne 6 pkt\nZdający obliczy pierwszy wyraz ciągu:\n100\n1\n10\n\na\nZadanie 8. (0-4)\nPunkty A, B, C, D, E, F są kolejnymi wierzchołkami sześciokąta foremnego, przy czym\n\n\n3\n2\n,0\n\nA\n,\n\n\n0\n,2\n\nB\n, a C leży na osi Ox. Wyznacz równanie stycznej do okręgu\nopisanego na tym sześciokącie przechodzącej przez wierzchołek E.\nObszar standardów\nOpis wymagań\nUżycie i tworzenie strategii\nRozwiązywanie zadań dotyczących wzajemnego położenia\nprostej i okręgu. (IV.8.b.R)\nRozwiązanie\nObliczmy długość boku sześciokąta\n\n\n2\n2\n2 3\n2\n4\nAB \n\n\nPonieważ wierzchołek C tego sześciokąta leży na osi Ox, więc\n\n\n6,0\nC \n25\nKryteria oceniania odpowiedzi - poziom rozszerzony\nŚrodek S okręgu opisanego na tym sześciokącie ma zatem współrzędne\n\n\n4,2 3\nS \nPunkt S jest środkiem przekątnej BE sześciokąta, więc\n2\n0\n,\n,\n2\n2\n2\n2\nB\nE\nB\nE\nE\nE\nx\nx\ny\ny\nx\ny\nS\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\nZatem\n2\n4\n2\nE\nx\n\n\ni\n2 3\n2\nE\ny\n\nStąd\n6\nE\nx \ni\n4 3\nE\ny \n, więc\n\n\n6,4 3\nE \nStyczna do okręgu opisanego na sześciokącie foremnym ABCDEF poprowadzona przez\nwierzchołek E tego sześciokąta jest prostopadła do prostej BE. Ponieważ współczynnik\nkierunkowy prostej BE jest równy\n4 3\n0\n3\n6\n2\nE\nB\nE\nB\ny\ny\nx\nx\n\n\n\n\n\n\n,\nwięc współczynnik kierunkowy stycznej jest równy\n1\n3\n\n\n\n\n\n\n\n. Zatem styczna ma równanie\n\n\n1\n6\n4 3\n3\ny\nx\n\n\n\n,\nczyli\n3\n6 3\n3\ny\nx\n\n\nSchemat oceniania\nRozwiązanie, w którym postęp jest niewielki, ale konieczny na drodze do pełnego\nrozwiązania 1 pkt\nZdający\n zapisze długość boku sześciokąta ABCDEF:\n4\nAB \nalbo\n zapisze współrzędne środka S okręgu opisanego na sześciokącie:\n\n\n4,2 3\nS \nalbo\nA\nB\nC\nD\nE\nS\nF\nx\ny\n0\n1\n1\n26\nRozwiązania zadań i schemat punktowania - poziom rozszerzony\n obliczy lub poda współczynnik kierunkowy prostej BE: 3 .\nRozwiązanie, w którym jest istotny postęp 2 pkt\nZdający\n obliczy lub poda współczynnik kierunkowy prostej BE: 3 i obliczy lub poda\nwspółrzędne wierzchołka E:\n\n\n6,4 3\nE \nalbo\n zapisze, że prosta AC jest równoległa do stycznej\nalbo\n obliczy lub poda współczynnik kierunkowy prostej AC:\n1\n3\n\nPokonanie zasadniczych trudności zadania 3 pkt\nZdający obliczy współczynnik kierunkowy stycznej:\n1\n3\n\nUwaga\nJeśli zdający obliczy współczynnik kierunkowy stycznej, ale nie obliczy współrzędnych\npunktu E, to otrzymuje 2 punkty.\nRozwiązanie pełne 4 pkt\nZdający zapisze równanie stycznej:\n3\n6 3\n3\ny\nx\n\n\nlub\n\n\n1\n6\n4 3\n3\ny\nx\n\n\n\nZadanie 9. (0-6)\nOblicz objętość ostrosłupa trójkątnego ABCS, którego siatka została przedstawiona na\nrysunku.\nObszar standardów\nOpis wymagań\nModelowanie matematyczne\nWyznaczanie związków miarowych w wielościanach i bryłach\nobrotowych z zastosowaniem trygonometrii. (III.9.b)\nI sposób rozwiązania\nPrzyjmijmy, że podstawą ostrosłupa jest trójkąt ABC. Wówczas każda z krawędzi bocznych\nAS, BS i CS ma długość 65. Pozostałe oznaczenia przyjmijmy takie jak na rysunku.\nA\nB\nC\n48\n40\n40\n65\n65\n65\n27\nKryteria oceniania odpowiedzi - poziom rozszerzony\nPonieważ wszystkie krawędzie boczne ostrosłupa mają tę samą długość, więc spodek\nO wysokości SO ostrosłupa jest punktem przecięcia symetralnych boków jest podstawy,\na więc jest środkiem okręgu opisanego na trójkącie ABC.\nObliczmy promień R tego okręgu. Z twierdzenia Pitagorasa dla trójkąta ADC otrzymujemy\n2\n2\n2\nAD\nDC\nAC\n\n\n, czyli\n2\n2\n2\n24\n40\nDC\n\n\nStąd\n2\n2\n40\n24\n32\nDC \n\n\nTrójkąty OEC i ADC są podobne (oba są prostokątne i mają wspólny kąt ostry przy\nwierzchołku C), więc\nOC\nAC\nCE\nCD\n\n, czyli\n40\n20\n32\nR \nStąd\n25\nR \nZ twierdzenia Pitagorasa dla trójkąta COS otrzymujemy\n2\n2\n2\nOC\nSO\nCS\n\n\n, czyli\n2\n2\n2\n25\n65\nh\n\n\nStąd\n2\n2\n65\n25\n60\nh \n\n\nPole trójkąta ABC jest równe\n1\n1 48 32\n768\n2\n2\nABC\nP\nAB\nCD\n\n\n\n\n\n\nObjętość ostrosłupa jest więc równa\n1\n1 768 60\n15360\n3\n3\nABCS\nABC\nV\nP\nh\n\n\n\n\n\n\nUwaga\nPole trójkąta ABC możemy obliczyć stosując wzór Herona\n\n\n\n","solution":"$m = -3$ lub $m = 0$","image":"img/matematyka-2014-maj-matura-rozszerzona/zad-10.webp","solution_image":"img/matematyka-2014-maj-matura-rozszerzona/sol-10.svg","topics":"wielomiany","page_from":16,"source":"ocr","answer_source":"ocr","answer_text_source":"ocr","solution_source":"zadaniazmatur","text_source":"site","source_label":"Matematyka · Matura · maj 2014 (rozszerzona)","subject_label":"Matematyka","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 10. (5 pkt)<br>Wyznacz<br>wszystkie<br>całkowite<br>wartości<br>parametru<br>m,<br>dla<br>których<br>równanie<br><br><br><br><br>3<br>2<br>2<br>2<br>2<br>2<br>1<br>2<br>1<br>0<br>x<br>x<br>x<br>x<br>m<br>x<br>m<br>m<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>ma<br>trzy,<br>parami<br>różne,<br>pierwiastki<br>rzeczywiste, takie że jeden z nich jest średnią arytmetyczną dwóch pozostałych.</p>\n<p>Poziom rozszerzony<br>17<br>Odpowiedź:<br>Wypełnia<br>egzaminator<br>Nr zadania<br>10.<br>Maks. liczba pkt<br>5<br>Uzyskana liczba pkt</p>\n<p>Poziom rozszerzony<br>18<br>Wyznacz wszystkie całkowite wartości parametru m, dla których równanie (x^3+2x^2+2x+1)[x^2-(2m+1)x+m^2+m] = 0 ma trzy, parami różne, pierwiastki rzeczywiste, takie że jeden z nich jest średnią arytmetyczną dwóch pozostałych.</p>","answer_text_html":"<p>10 10<br>10<br>1<br>100<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>a<br>Schemat oceniania<br>Rozwiązanie, w którym postęp jest niewielki, ale konieczny na drodze do pełnego<br>rozwiązania 1 pkt<br>Zdający<br> zauważy, że ciąg, którego kolejnymi wyrazami są wyrazy ciągu geometrycznego<br>o numerach nieparzystych jest geometryczny oraz ciąg, którego kolejnymi wyrazami są<br>wyrazy ciągu <br><br>n<br>a<br>o numerach parzystych jest geometryczny, a iloraz każdego z tych<br>ciągów jest taki sam<br>albo<br> zapisze równość<br><br><br>1<br>3<br>5<br>99<br>1<br>3<br>5<br>99<br>100<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>a<br>a<br>a<br>a<br>a q<br>a q<br>a q<br>a q<br>albo<br> wykorzysta wzór na sumę logarytmów i definicję logarytmu oraz zapisze równość<br>1<br>2<br>3<br>100<br>log<br>log<br>log<br>log<br>100<br>a<br>a<br>a<br>a<br><br><br><br><br><br><br>w postaci:<br>100<br>1<br>2<br>3<br>100<br>10<br>a a<br>a<br>a<br><br><br><br><br><br><br>Rozwiązanie, w którym jest istotny postęp 2 pkt<br>Zdający<br> zapisze równanie z niewiadomymi<br>1a i q:<br><br><br><br><br>50<br>50<br>2<br>2<br>1<br>2<br>2<br>2<br>1<br>1<br>100<br>1<br>1<br><br><br><br><br><br><br><br>q<br>q<br>a<br>a<br>q<br>q<br>albo<br>24<br>Rozwiązania zadań i schemat punktowania - poziom rozszerzony<br> zapisze równość<br><br><br>1<br>3<br>5<br>99<br>1<br>3<br>5<br>99<br>100<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>a<br>a<br>a<br>a<br>q a<br>a<br>a<br>a<br>albo<br> zapisze równość<br><br><br><br><br><br>2<br>99<br>100<br>1<br>1<br>1<br>1<br>10<br>a<br>a q<br>a q<br>a q<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>Pokonanie zasadniczych trudności zadania 4 pkt<br>Zdający zapisze równanie z niewiadomą<br>1a , np.:<br><br>2<br>99<br>100<br>1<br>1<br>1<br>1<br>1<br>1<br>1<br>10<br>100<br>100<br>100<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>a<br>a<br>a<br>a<br>albo<br> zapisze zależności<br>100<br>4950<br>100<br>1<br>10<br>a<br>q<br><br>i<br>1<br>100<br>q <br>Uwaga<br>Jeżeli zdający obliczy iloraz ciągu geometrycznego:<br>1<br>100<br><br>q<br>i na tym poprzestanie lub dalej<br>popełnia błędy rzeczowe, to otrzymuje 3 punkty.<br>Rozwiązanie zadania do końca, lecz z usterkami, które nie przekreślają poprawności<br>rozwiązania (np. błędy rachunkowe) 5 pkt<br>Zdający zapisze równanie w postaci<br>99<br>100 2<br>100<br>100<br>1<br>1<br>10<br>100<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>a<br>i na tym zakończy lub dalej<br>popełnia błędy.<br>Rozwiązanie pełne 6 pkt<br>Zdający obliczy pierwszy wyraz ciągu:<br>100<br>1<br>10<br><br>a<br>Zadanie 8. (0-4)<br>Punkty A, B, C, D, E, F są kolejnymi wierzchołkami sześciokąta foremnego, przy czym<br><br><br>3<br>2<br>,0<br><br>A<br>,<br><br><br>0<br>,2<br><br>B<br>, a C leży na osi Ox. Wyznacz równanie stycznej do okręgu<br>opisanego na tym sześciokącie przechodzącej przez wierzchołek E.<br>Obszar standardów<br>Opis wymagań<br>Użycie i tworzenie strategii<br>Rozwiązywanie zadań dotyczących wzajemnego położenia<br>prostej i okręgu. (IV.8.b.R)<br>Rozwiązanie<br>Obliczmy długość boku sześciokąta<br><br><br>2<br>2<br>2 3<br>2<br>4<br>AB <br><br><br>Ponieważ wierzchołek C tego sześciokąta leży na osi Ox, więc<br><br><br>6,0<br>C <br>25<br>Kryteria oceniania odpowiedzi - poziom rozszerzony<br>Środek S okręgu opisanego na tym sześciokącie ma zatem współrzędne<br><br><br>4,2 3<br>S <br>Punkt S jest środkiem przekątnej BE sześciokąta, więc<br>2<br>0<br>,<br>,<br>2<br>2<br>2<br>2<br>B<br>E<br>B<br>E<br>E<br>E<br>x<br>x<br>y<br>y<br>x<br>y<br>S<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>Zatem<br>2<br>4<br>2<br>E<br>x<br><br><br>i<br>2 3<br>2<br>E<br>y<br><br>Stąd<br>6<br>E<br>x <br>i<br>4 3<br>E<br>y <br>, więc<br><br><br>6,4 3<br>E <br>Styczna do okręgu opisanego na sześciokącie foremnym ABCDEF poprowadzona przez<br>wierzchołek E tego sześciokąta jest prostopadła do prostej BE. Ponieważ współczynnik<br>kierunkowy prostej BE jest równy<br>4 3<br>0<br>3<br>6<br>2<br>E<br>B<br>E<br>B<br>y<br>y<br>x<br>x<br><br><br><br><br><br><br>,<br>więc współczynnik kierunkowy stycznej jest równy<br>1<br>3<br><br><br><br><br><br><br><br>. Zatem styczna ma równanie<br><br><br>1<br>6<br>4 3<br>3<br>y<br>x<br><br><br><br>,<br>czyli<br>3<br>6 3<br>3<br>y<br>x<br><br><br>Schemat oceniania<br>Rozwiązanie, w którym postęp jest niewielki, ale konieczny na drodze do pełnego<br>rozwiązania 1 pkt<br>Zdający<br> zapisze długość boku sześciokąta ABCDEF:<br>4<br>AB <br>albo<br> zapisze współrzędne środka S okręgu opisanego na sześciokącie:<br><br><br>4,2 3<br>S <br>albo<br>A<br>B<br>C<br>D<br>E<br>S<br>F<br>x<br>y<br>0<br>1<br>1<br>26<br>Rozwiązania zadań i schemat punktowania - poziom rozszerzony<br> obliczy lub poda współczynnik kierunkowy prostej BE: 3 .<br>Rozwiązanie, w którym jest istotny postęp 2 pkt<br>Zdający<br> obliczy lub poda współczynnik kierunkowy prostej BE: 3 i obliczy lub poda<br>współrzędne wierzchołka E:<br><br><br>6,4 3<br>E <br>albo<br> zapisze, że prosta AC jest równoległa do stycznej<br>albo<br> obliczy lub poda współczynnik kierunkowy prostej AC:<br>1<br>3<br><br>Pokonanie zasadniczych trudności zadania 3 pkt<br>Zdający obliczy współczynnik kierunkowy stycznej:<br>1<br>3<br><br>Uwaga<br>Jeśli zdający obliczy współczynnik kierunkowy stycznej, ale nie obliczy współrzędnych<br>punktu E, to otrzymuje 2 punkty.<br>Rozwiązanie pełne 4 pkt<br>Zdający zapisze równanie stycznej:<br>3<br>6 3<br>3<br>y<br>x<br><br><br>lub<br><br><br>1<br>6<br>4 3<br>3<br>y<br>x<br><br><br><br>Zadanie 9. (0-6)<br>Oblicz objętość ostrosłupa trójkątnego ABCS, którego siatka została przedstawiona na<br>rysunku.<br>Obszar standardów<br>Opis wymagań<br>Modelowanie matematyczne<br>Wyznaczanie związków miarowych w wielościanach i bryłach<br>obrotowych z zastosowaniem trygonometrii. (III.9.b)<br>I sposób rozwiązania<br>Przyjmijmy, że podstawą ostrosłupa jest trójkąt ABC. Wówczas każda z krawędzi bocznych<br>AS, BS i CS ma długość 65. Pozostałe oznaczenia przyjmijmy takie jak na rysunku.<br>A<br>B<br>C<br>48<br>40<br>40<br>65<br>65<br>65<br>27<br>Kryteria oceniania odpowiedzi - poziom rozszerzony<br>Ponieważ wszystkie krawędzie boczne ostrosłupa mają tę samą długość, więc spodek<br>O wysokości SO ostrosłupa jest punktem przecięcia symetralnych boków jest podstawy,<br>a więc jest środkiem okręgu opisanego na trójkącie ABC.<br>Obliczmy promień R tego okręgu. Z twierdzenia Pitagorasa dla trójkąta ADC otrzymujemy<br>2<br>2<br>2<br>AD<br>DC<br>AC<br><br><br>, czyli<br>2<br>2<br>2<br>24<br>40<br>DC<br><br><br>Stąd<br>2<br>2<br>40<br>24<br>32<br>DC <br><br><br>Trójkąty OEC i ADC są podobne (oba są prostokątne i mają wspólny kąt ostry przy<br>wierzchołku C), więc<br>OC<br>AC<br>CE<br>CD<br><br>, czyli<br>40<br>20<br>32<br>R <br>Stąd<br>25<br>R <br>Z twierdzenia Pitagorasa dla trójkąta COS otrzymujemy<br>2<br>2<br>2<br>OC<br>SO<br>CS<br><br><br>, czyli<br>2<br>2<br>2<br>25<br>65<br>h<br><br><br>Stąd<br>2<br>2<br>65<br>25<br>60<br>h <br><br><br>Pole trójkąta ABC jest równe<br>1<br>1 48 32<br>768<br>2<br>2<br>ABC<br>P<br>AB<br>CD<br><br><br><br><br><br><br>Objętość ostrosłupa jest więc równa<br>1<br>1 768 60<br>15360<br>3<br>3<br>ABCS<br>ABC<br>V<br>P<br>h<br><br><br><br><br><br><br>Uwaga<br>Pole trójkąta ABC możemy obliczyć stosując wzór Herona<br><br><br><br></p>","solutions":[{"source":"site","label":"matematykaszkolna.pl","kind":"image","image":"/img/matematyka-2014-maj-matura-rozszerzona/sol-10.svg"},{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"<p>$m = -3$ lub $m = 0$</p>"}]}