{"id":"matematyka-2023-maj-matura-stara-rozszerzona/zad/14","paper_id":"matematyka-2023-maj-matura-stara-rozszerzona","number":"14","points":4,"ptype":"open","subject":"matematyka","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14. (0-4)\nDany jest sześcian 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹𝐺𝐻 o krawędzi\ndługości 6. Punkt 𝑆 jest punktem przecięcia\nprzekątnych 𝐴𝐻 i 𝐷𝐸 ściany bocznej 𝐴𝐷𝐻𝐸\n(zobacz rysunek).\nOblicz wysokość trójkąta 𝑆𝐵𝐻 poprowadzoną z punktu 𝑆 na bok 𝐵𝐻 tego trójkąta.\n𝐶\n𝐺\n𝐻\n𝐹\n𝐸\n𝐴\n𝐵\n𝐷\n𝑆\n6\n\nEMAP-R0_100\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n14.\nMaks. liczba pkt\n4\nUzyskana liczba pkt\n\nEMAP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 14. (0-4)\nWymagania egzaminacyjne 2023 i 2024\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nIV. Użycie i tworzenie strategii.\nZdający:\nP9.1) rozpoznaje w graniastosłupach kąty\nmiędzy odcinkami (np. krawędziami,\nkrawędziami i przekątnymi, itp.), oblicza\nmiary tych kątów;\nP9.3) stosuje trygonometrię do obliczeń\ndługości odcinków, miar kątów, pól\npowierzchni i objętości graniastosłupów.\nZasady oceniania\n4 pkt - zastosowanie poprawnej metody i poprawny wynik: √6.\n3 pkt - zapisanie równania z jedną niewiadomą (długością odcinka 𝑆𝑃), np.:\n|𝑆𝑃|\n6 = 3√2\n6√3 (z podobieństwa trójkątów 𝑃𝐻𝑆 i 𝐴𝐻𝐵, sposób I),\n18√2 = 1\n2 ⋅3√2 ⋅6 + 1\n2 ⋅6√3 ⋅|𝑆𝑃| (z równości pól 𝑃𝐻𝐴𝐵= 𝑃𝐵𝐴𝑆+ 𝑃𝐻𝑆𝐵 ),\n9√2 = 1\n2 ⋅6√3 ⋅|𝑆𝑃| (z równości 𝑃𝐻𝑆𝐵= 1\n2 ⋅|𝐻𝑆| ⋅|𝐴𝐵| = 1\n2 ⋅|𝐻𝐵| ⋅|𝑆𝑃|,\nsposób II),\nALBO\n- obliczenie pola trójkąta 𝐻𝑆𝑅 oraz długości odcinka 𝐻𝑅: 𝑃∆𝐻𝑆𝑅= 9√2\n2 oraz\n|𝐻𝑅| = 3√3,\nALBO\n- obliczenie długości odcinków 𝐻𝑃 i 𝐻𝑆: |𝐻𝑃| = 2√3 i |𝐻𝑆| = 3√2,\nALBO\n- obliczenie długości odcinków 𝐻𝑃 oraz cosinusa/tangensa kąta 𝑆𝐻𝑃: |𝐻𝑃| = 2√3\ni cos ∡𝑆𝐻𝑃=\n√6\n3 (tg ∡𝑆𝐻𝑃=\n√2\n2 ),\nALBO\n- obliczenie długości 𝐴𝐾: 𝐴𝐾= 2√6.\n2 pkt - obliczenie długości boków trójkąta 𝐻𝑆𝐵: |𝐻𝑆| = 3√2, |𝐻𝐵| = 6√3, |𝑆𝐵| = 3√6\nALBO\n- zapisanie proporcji wynikającej z podobieństwa dwóch trójkątów prostokątnych, przy\nczym jednym z nich jest trójkąt 𝐻𝑆𝑃,\nALBO\n- obliczenie/zapisanie długości odcinków 𝐵𝐻 oraz 𝑆𝑅: |𝐵𝐻| = 6√3 oraz |𝑆𝑅| = 3,\nALBO\n- obliczenie wartości funkcji trygonometrycznej kąta 𝑆𝐻𝑅: np. cos ∡𝑆𝐻𝑅=\n√6\n3 ,\nsin ∡𝑆𝐻𝑅=\n√3\n3 , tg ∡𝑆𝐻𝑅=\n√2\n2 ,\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nALBO\n- obliczenie pola trójkąta 𝐻𝐴𝐵: 𝑃𝛥𝐻𝐴𝐵= 18√2,\nALBO\n- obliczenie długości odcinka 𝑆𝐵 i sinusa kąta 𝑆𝐵𝐻: |𝑆𝐵| = 3√6 i sin ∡𝑆𝐵𝐻= 1\n3 ,\nALBO\n- zapisanie pola trójkąta 𝐻𝐴𝐵 jako sumy pól trójkątów 𝑆𝐴𝐵 oraz 𝐻𝑆𝐵 i zapisanie\n𝑃𝐻𝑆𝐵= 1\n2 ⋅|𝐻𝐵| ⋅|𝑆𝑃| (lub 𝑃𝐻𝑆𝐵= 1\n2 ⋅𝑃𝐻𝐴𝐵),\nALBO\n- zapisanie pola trójkąta 𝐻𝑆𝐵 na dwa sposoby: 𝑃𝐻𝑆𝐵= 1\n2 ⋅|𝐻𝑆| ⋅|𝐴𝐵| oraz\n𝑃𝐻𝑆𝐵= 1\n2 ⋅|𝐻𝐵| ⋅|𝑆𝑃|,\nALBO\n- obliczenie pola trójkąta 𝐻𝑆𝐵: 𝑃𝐻𝑆𝐵= 9√2.\n1 pkt - obliczenie/zapisanie długości jednego z odcinków 𝐵𝐻, 𝑆𝑅, 𝐻𝑆 albo 𝐵𝑆:\n|𝐵𝐻| = 6√3, |𝑆𝑅| = 3, |𝐻𝑆| = 3√2, |𝐵𝑆| = 3√6.\n0 pkt - rozwiązanie, w którym zastosowano niepoprawną metodę, albo brak rozwiązania.\nUwagi:\n1. Jeżeli jedynym błędem zdającego jest:\na) zastosowanie niepoprawnej definicji jednej funkcji trygonometrycznej\nb) błędne zastosowanie twierdzenia Pitagorasa\nc) zastosowanie niepoprawnej tożsamości √𝑥2 + 𝑦2 = 𝑥+ 𝑦\nd) błędne zastosowanie twierdzenia cosinusów lub sinusów\ne) błędne zastosowanie wzoru Herona\nto zdający może otrzymać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie.\n2. Jeżeli zdający korzysta ze związku |𝐻𝑃| = 1\n3 ⋅|𝐻𝐵| (gdzie 𝑃 jest spodkiem wysokości\npoprowadzonej z wierzchołka 𝑆 na podstawę 𝐻𝐵 trójkąta 𝐻𝑆𝐵) i nie uzasadni jego\nprawdziwości, to może otrzymać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie.\nPrzykładowe pełne rozwiązania\nPrzyjmijmy oznaczenia jak na rysunku:\n𝑆 - środek odcinka 𝐴𝐻,\n𝑅 - środek odcinka 𝐵𝐻,\n𝑃 - spodek wysokości trójkąta 𝑆𝐵𝐻 poprowadzonej\nz punktu 𝑆 na bok 𝐵𝐻.\n𝐶\n𝐺\n𝐻\n𝐹\n𝐸\n𝐴\n𝐵\n𝐷\n𝑆\n6\n𝑃\n𝑅\nSposób I\nObliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3.\nTrójkąty 𝐴𝐻𝐵 i 𝑃𝐻𝑆 są podobne (cecha kkk), więc\n|𝑆𝑃|\n|𝐴𝐵| =\n|𝑆𝐻|\n|𝐵𝐻|\n|𝑆𝑃|\n6\n= 3√2\n6√3\n|𝑆𝑃| = √6\nUwaga:\nRównanie |𝑆𝑃|\n6\n= 3√2\n6√3 otrzymamy, stosując dwukrotnie definicję sinusa kąta 𝑆𝐻𝑃\nw trójkątach prostokątnych 𝐻𝑆𝑃 i 𝐻𝐴𝐵.\nSposób II\nObliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3, |𝐻𝑆| = 3√2.\nObliczamy pole trójkąta 𝐻𝑆𝐵:\n𝑃∆𝐻𝑆𝐵= 1\n2 ⋅|𝐻𝑆| ∙|𝐴𝐵| = 1\n2 ∙3√2 ∙6 = 9√2\nAle\n𝑃∆𝐻𝑆𝐵= 1\n2 ⋅|𝐻𝐵| ∙|𝑆𝑃| = 1\n2 ∙6√3 ∙|𝑆𝑃| = 3√3 ⋅|𝑆𝑃|\nStąd\n3√3 ∙|𝑆𝑃| = 9√2\nwięc |𝑆𝑃| = √6.\nSposób IIa\nOdcinek 𝑆𝑅 łączy środki boków w trójkącie 𝐴𝐵𝐻, jest więc równoległy do boku 𝐴𝐵 i ma\ndługość równą |𝑆𝑅| = 1\n2 ⋅6 = 3.\nZauważmy, że trójkąt 𝐻𝐴𝐵 jest prostokątny, zatem trójkąt 𝐻𝑆𝑅 też jest prostokątny.\nObliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3.\nObliczamy pole trójkąta 𝐻𝑆𝑅:\n𝑃∆𝐻𝑆𝑅= 1\n2 |𝐻𝑆| ∙|𝑆𝑅| = 1\n2 ∙3√2 ∙3 = 9√2\n2\nAle\n𝑃∆𝐻𝑆𝑅= 1\n2 |𝐻𝑅| ∙|𝑆𝑃| = 1\n2 ∙3√3 ∙|𝑆𝑃|\n6\n𝐻\n𝑃\n𝑆\n𝐵\n𝐴\n6\n𝐻\n𝑃\n𝑆\n𝐵\n𝐴\n6\n𝐻\n𝑃\n𝑅\n𝑆\n𝐵\n𝐴\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nStąd\n1\n2 ∙3√3 ∙|𝑆𝑃| = 9√2\n2\nwięc |𝑆𝑃| = √6.\nSposób III\nWyznaczamy cosinus kąta 𝑆𝐻𝑃:\ncos ∡𝑆𝐻𝑃= |𝐴𝐻|\n|𝐵𝐻| = 6√2\n6√3\n= √6\n3\nPonieważ cos ∡𝑆𝐻𝑃= |𝐻𝑃|\n|𝐻𝑆| = |𝐻𝑃|\n3√2 , więc |𝐻𝑃|\n3√2 =\n√6\n3\ni stąd |𝐻𝑃| = 2√3.\nZ twierdzenia Pitagorasa w trójkącie 𝐻𝑃𝑆 mamy (3√2)\n2 = |𝑆𝑃|2 + (2√3)\n2,\nwięc |𝑆𝑃| = √6.\nSposób IV\nObliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3.\nZauważamy, że trójkąt 𝐻𝐴𝐵 jest prostokątny. Pole trójkąta 𝐻𝐴𝐵 jest równe\n𝑃𝛥𝐻𝐴𝐵= 6√2 ⋅6\n2\n= 18√2\nNiech punkt 𝐾 będzie rzutem wierzchołka 𝐴 na bok 𝐵𝐻 trójkąta 𝐻𝐴𝐵, zatem\n|𝐴𝐾| ⋅|𝐻𝐵|\n2\n= 18√2\n|𝐴𝐾| = 36√2\n|𝐻𝐵| = 36√2\n6√3\n= 2√6\nPonieważ trójkąty 𝐻𝑆𝑃 i 𝐻𝐴𝐾 są podobne, więc\n|𝐻𝑆|\n|𝑆𝑃| = |𝐻𝐴|\n|𝐴𝐾|\nStąd\n|𝑆𝑃| = 3√2 ⋅2√6\n6√2\n= √6\n6\n𝐻\n𝑃\n𝑆\n𝐵\n𝐴\n𝐻\n𝑃\n𝐾\n𝑆\n6\n𝐵\n𝐴\nUwaga:\nZadanie można również rozwiązać, rozważając ostrosłupy 𝐷𝐸𝐺𝐻 oraz 𝐷𝐸𝐺𝐵.\nProwadzimy odcinki 𝐸𝐺 i 𝐷𝐺. Trójkąt 𝐸𝐷𝐺 jest równoboczny, gdyż wszystkie jego boki są\nprzekątnymi przystających kwadratów, a ponieważ odcinki 𝐷𝐻, 𝐸𝐻 i 𝐺𝐻 mają równe\ndługości, odcinki 𝐷𝐵, 𝐸𝐵 i 𝐺𝐵 też mają równe długości, więc ostrosłupy 𝐷𝐸𝐺𝐻 i 𝐷𝐸𝐺𝐵\no wspólnej podstawie 𝐷𝐸𝐺 są prawidłowe.\nWynika stąd, że prosta 𝐵𝐻 zawiera wysokości tych ostrosłupów, a to oznacza, że punkt 𝑃\njest środkiem ciężkości trójkąta 𝐷𝐸𝐺 o boku długości |𝐷𝐸| = 6√2. Zatem\n|𝑆𝑃| = 1\n3 ⋅6√2 ⋅√3\n2\n= √6\n𝐶\n𝐺\n𝐻\n𝐹\n𝐸\n𝐴\n𝐵\n𝐷\n𝑆\n6\n𝑃\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":null,"image":"img/matematyka-2023-maj-matura-stara-rozszerzona/zad-14.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":20,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Matematyka · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Matematyka","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 14. (0-4)<br>Dany jest sześcian 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹𝐺𝐻 o krawędzi<br>długości 6. Punkt 𝑆 jest punktem przecięcia<br>przekątnych 𝐴𝐻 i 𝐷𝐸 ściany bocznej 𝐴𝐷𝐻𝐸<br>(zobacz rysunek).<br>Oblicz wysokość trójkąta 𝑆𝐵𝐻 poprowadzoną z punktu 𝑆 na bok 𝐵𝐻 tego trójkąta.<br>𝐶<br>𝐺<br>𝐻<br>𝐹<br>𝐸<br>𝐴<br>𝐵<br>𝐷<br>𝑆<br>6</p>\n<p>EMAP-R0_100<br>Wypełnia<br>egzaminator<br>Nr zadania<br>14.<br>Maks. liczba pkt<br>4<br>Uzyskana liczba pkt</p>\n<p>EMAP-R0_100</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 14. (0-4)<br>Wymagania egzaminacyjne 2023 i 2024<br>Wymaganie ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>IV. Użycie i tworzenie strategii.<br>Zdający:<br>P9.1) rozpoznaje w graniastosłupach kąty<br>między odcinkami (np. krawędziami,<br>krawędziami i przekątnymi, itp.), oblicza<br>miary tych kątów;<br>P9.3) stosuje trygonometrię do obliczeń<br>długości odcinków, miar kątów, pól<br>powierzchni i objętości graniastosłupów.<br>Zasady oceniania<br>4 pkt - zastosowanie poprawnej metody i poprawny wynik: √6.<br>3 pkt - zapisanie równania z jedną niewiadomą (długością odcinka 𝑆𝑃), np.:<br>|𝑆𝑃|<br>6 = 3√2<br>6√3 (z podobieństwa trójkątów 𝑃𝐻𝑆 i 𝐴𝐻𝐵, sposób I),<br>18√2 = 1<br>2 ⋅3√2 ⋅6 + 1<br>2 ⋅6√3 ⋅|𝑆𝑃| (z równości pól 𝑃𝐻𝐴𝐵= 𝑃𝐵𝐴𝑆+ 𝑃𝐻𝑆𝐵 ),<br>9√2 = 1<br>2 ⋅6√3 ⋅|𝑆𝑃| (z równości 𝑃𝐻𝑆𝐵= 1<br>2 ⋅|𝐻𝑆| ⋅|𝐴𝐵| = 1<br>2 ⋅|𝐻𝐵| ⋅|𝑆𝑃|,<br>sposób II),<br>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie pola trójkąta 𝐻𝑆𝑅 oraz długości odcinka 𝐻𝑅: 𝑃∆𝐻𝑆𝑅= 9√2</li></ul>\n<p>2 oraz<br>|𝐻𝑅| = 3√3,<br>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie długości odcinków 𝐻𝑃 i 𝐻𝑆: |𝐻𝑃| = 2√3 i |𝐻𝑆| = 3√2,</li></ul>\n<p>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie długości odcinków 𝐻𝑃 oraz cosinusa/tangensa kąta 𝑆𝐻𝑃: |𝐻𝑃| = 2√3</li></ul>\n<p>i cos ∡𝑆𝐻𝑃=<br>√6<br>3 (tg ∡𝑆𝐻𝑃=<br>√2<br>2 ),<br>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie długości 𝐴𝐾: 𝐴𝐾= 2√6.</li></ul>\n<p>2 pkt - obliczenie długości boków trójkąta 𝐻𝑆𝐵: |𝐻𝑆| = 3√2, |𝐻𝐵| = 6√3, |𝑆𝐵| = 3√6<br>ALBO</p>\n<ul><li>zapisanie proporcji wynikającej z podobieństwa dwóch trójkątów prostokątnych, przy</li></ul>\n<p>czym jednym z nich jest trójkąt 𝐻𝑆𝑃,<br>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie/zapisanie długości odcinków 𝐵𝐻 oraz 𝑆𝑅: |𝐵𝐻| = 6√3 oraz |𝑆𝑅| = 3,</li></ul>\n<p>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie wartości funkcji trygonometrycznej kąta 𝑆𝐻𝑅: np. cos ∡𝑆𝐻𝑅=</li></ul>\n<p>√6<br>3 ,<br>sin ∡𝑆𝐻𝑅=<br>√3<br>3 , tg ∡𝑆𝐻𝑅=<br>√2<br>2 ,<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań<br>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie pola trójkąta 𝐻𝐴𝐵: 𝑃𝛥𝐻𝐴𝐵= 18√2,</li></ul>\n<p>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie długości odcinka 𝑆𝐵 i sinusa kąta 𝑆𝐵𝐻: |𝑆𝐵| = 3√6 i sin ∡𝑆𝐵𝐻= 1</li></ul>\n<p>3 ,<br>ALBO</p>\n<ul><li>zapisanie pola trójkąta 𝐻𝐴𝐵 jako sumy pól trójkątów 𝑆𝐴𝐵 oraz 𝐻𝑆𝐵 i zapisanie</li></ul>\n<p>𝑃𝐻𝑆𝐵= 1<br>2 ⋅|𝐻𝐵| ⋅|𝑆𝑃| (lub 𝑃𝐻𝑆𝐵= 1<br>2 ⋅𝑃𝐻𝐴𝐵),<br>ALBO</p>\n<ul><li>zapisanie pola trójkąta 𝐻𝑆𝐵 na dwa sposoby: 𝑃𝐻𝑆𝐵= 1</li></ul>\n<p>2 ⋅|𝐻𝑆| ⋅|𝐴𝐵| oraz<br>𝑃𝐻𝑆𝐵= 1<br>2 ⋅|𝐻𝐵| ⋅|𝑆𝑃|,<br>ALBO</p>\n<ul><li>obliczenie pola trójkąta 𝐻𝑆𝐵: 𝑃𝐻𝑆𝐵= 9√2.</li></ul>\n<p>1 pkt - obliczenie/zapisanie długości jednego z odcinków 𝐵𝐻, 𝑆𝑅, 𝐻𝑆 albo 𝐵𝑆:<br>|𝐵𝐻| = 6√3, |𝑆𝑅| = 3, |𝐻𝑆| = 3√2, |𝐵𝑆| = 3√6.<br>0 pkt - rozwiązanie, w którym zastosowano niepoprawną metodę, albo brak rozwiązania.<br>Uwagi:</p>\n<ol><li>Jeżeli jedynym błędem zdającego jest:</li></ol>\n<p>a) zastosowanie niepoprawnej definicji jednej funkcji trygonometrycznej<br>b) błędne zastosowanie twierdzenia Pitagorasa<br>c) zastosowanie niepoprawnej tożsamości √𝑥2 + 𝑦2 = 𝑥+ 𝑦<br>d) błędne zastosowanie twierdzenia cosinusów lub sinusów<br>e) błędne zastosowanie wzoru Herona<br>to zdający może otrzymać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie.</p>\n<ol><li>Jeżeli zdający korzysta ze związku |𝐻𝑃| = 1</li></ol>\n<p>3 ⋅|𝐻𝐵| (gdzie 𝑃 jest spodkiem wysokości<br>poprowadzonej z wierzchołka 𝑆 na podstawę 𝐻𝐵 trójkąta 𝐻𝑆𝐵) i nie uzasadni jego<br>prawdziwości, to może otrzymać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie.<br>Przykładowe pełne rozwiązania<br>Przyjmijmy oznaczenia jak na rysunku:<br>𝑆 - środek odcinka 𝐴𝐻,<br>𝑅 - środek odcinka 𝐵𝐻,<br>𝑃 - spodek wysokości trójkąta 𝑆𝐵𝐻 poprowadzonej<br>z punktu 𝑆 na bok 𝐵𝐻.<br>𝐶<br>𝐺<br>𝐻<br>𝐹<br>𝐸<br>𝐴<br>𝐵<br>𝐷<br>𝑆<br>6<br>𝑃<br>𝑅<br>Sposób I<br>Obliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3.<br>Trójkąty 𝐴𝐻𝐵 i 𝑃𝐻𝑆 są podobne (cecha kkk), więc<br>|𝑆𝑃|<br>|𝐴𝐵| =<br>|𝑆𝐻|<br>|𝐵𝐻|<br>|𝑆𝑃|<br>6<br>= 3√2<br>6√3<br>|𝑆𝑃| = √6<br>Uwaga:<br>Równanie |𝑆𝑃|<br>6<br>= 3√2<br>6√3 otrzymamy, stosując dwukrotnie definicję sinusa kąta 𝑆𝐻𝑃<br>w trójkątach prostokątnych 𝐻𝑆𝑃 i 𝐻𝐴𝐵.<br>Sposób II<br>Obliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3, |𝐻𝑆| = 3√2.<br>Obliczamy pole trójkąta 𝐻𝑆𝐵:<br>𝑃∆𝐻𝑆𝐵= 1<br>2 ⋅|𝐻𝑆| ∙|𝐴𝐵| = 1<br>2 ∙3√2 ∙6 = 9√2<br>Ale<br>𝑃∆𝐻𝑆𝐵= 1<br>2 ⋅|𝐻𝐵| ∙|𝑆𝑃| = 1<br>2 ∙6√3 ∙|𝑆𝑃| = 3√3 ⋅|𝑆𝑃|<br>Stąd<br>3√3 ∙|𝑆𝑃| = 9√2<br>więc |𝑆𝑃| = √6.<br>Sposób IIa<br>Odcinek 𝑆𝑅 łączy środki boków w trójkącie 𝐴𝐵𝐻, jest więc równoległy do boku 𝐴𝐵 i ma<br>długość równą |𝑆𝑅| = 1<br>2 ⋅6 = 3.<br>Zauważmy, że trójkąt 𝐻𝐴𝐵 jest prostokątny, zatem trójkąt 𝐻𝑆𝑅 też jest prostokątny.<br>Obliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3.<br>Obliczamy pole trójkąta 𝐻𝑆𝑅:<br>𝑃∆𝐻𝑆𝑅= 1<br>2 |𝐻𝑆| ∙|𝑆𝑅| = 1<br>2 ∙3√2 ∙3 = 9√2<br>2<br>Ale<br>𝑃∆𝐻𝑆𝑅= 1<br>2 |𝐻𝑅| ∙|𝑆𝑃| = 1<br>2 ∙3√3 ∙|𝑆𝑃|<br>6<br>𝐻<br>𝑃<br>𝑆<br>𝐵<br>𝐴<br>6<br>𝐻<br>𝑃<br>𝑆<br>𝐵<br>𝐴<br>6<br>𝐻<br>𝑃<br>𝑅<br>𝑆<br>𝐵<br>𝐴<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań<br>Stąd<br>1<br>2 ∙3√3 ∙|𝑆𝑃| = 9√2<br>2<br>więc |𝑆𝑃| = √6.<br>Sposób III<br>Wyznaczamy cosinus kąta 𝑆𝐻𝑃:<br>cos ∡𝑆𝐻𝑃= |𝐴𝐻|<br>|𝐵𝐻| = 6√2<br>6√3<br>= √6<br>3<br>Ponieważ cos ∡𝑆𝐻𝑃= |𝐻𝑃|<br>|𝐻𝑆| = |𝐻𝑃|<br>3√2 , więc |𝐻𝑃|<br>3√2 =<br>√6<br>3<br>i stąd |𝐻𝑃| = 2√3.<br>Z twierdzenia Pitagorasa w trójkącie 𝐻𝑃𝑆 mamy (3√2)<br>2 = |𝑆𝑃|2 + (2√3)<br>2,<br>więc |𝑆𝑃| = √6.<br>Sposób IV<br>Obliczamy |𝐴𝐻| = 6√2, |𝐵𝐻| = 6√3.<br>Zauważamy, że trójkąt 𝐻𝐴𝐵 jest prostokątny. Pole trójkąta 𝐻𝐴𝐵 jest równe<br>𝑃𝛥𝐻𝐴𝐵= 6√2 ⋅6<br>2<br>= 18√2<br>Niech punkt 𝐾 będzie rzutem wierzchołka 𝐴 na bok 𝐵𝐻 trójkąta 𝐻𝐴𝐵, zatem<br>|𝐴𝐾| ⋅|𝐻𝐵|<br>2<br>= 18√2<br>|𝐴𝐾| = 36√2<br>|𝐻𝐵| = 36√2<br>6√3<br>= 2√6<br>Ponieważ trójkąty 𝐻𝑆𝑃 i 𝐻𝐴𝐾 są podobne, więc<br>|𝐻𝑆|<br>|𝑆𝑃| = |𝐻𝐴|<br>|𝐴𝐾|<br>Stąd<br>|𝑆𝑃| = 3√2 ⋅2√6<br>6√2<br>= √6<br>6<br>𝐻<br>𝑃<br>𝑆<br>𝐵<br>𝐴<br>𝐻<br>𝑃<br>𝐾<br>𝑆<br>6<br>𝐵<br>𝐴<br>Uwaga:<br>Zadanie można również rozwiązać, rozważając ostrosłupy 𝐷𝐸𝐺𝐻 oraz 𝐷𝐸𝐺𝐵.<br>Prowadzimy odcinki 𝐸𝐺 i 𝐷𝐺. Trójkąt 𝐸𝐷𝐺 jest równoboczny, gdyż wszystkie jego boki są<br>przekątnymi przystających kwadratów, a ponieważ odcinki 𝐷𝐻, 𝐸𝐻 i 𝐺𝐻 mają równe<br>długości, odcinki 𝐷𝐵, 𝐸𝐵 i 𝐺𝐵 też mają równe długości, więc ostrosłupy 𝐷𝐸𝐺𝐻 i 𝐷𝐸𝐺𝐵<br>o wspólnej podstawie 𝐷𝐸𝐺 są prawidłowe.<br>Wynika stąd, że prosta 𝐵𝐻 zawiera wysokości tych ostrosłupów, a to oznacza, że punkt 𝑃<br>jest środkiem ciężkości trójkąta 𝐷𝐸𝐺 o boku długości |𝐷𝐸| = 6√2. Zatem<br>|𝑆𝑃| = 1<br>3 ⋅6√2 ⋅√3<br>2<br>= √6<br>𝐶<br>𝐺<br>𝐻<br>𝐹<br>𝐸<br>𝐴<br>𝐵<br>𝐷<br>𝑆<br>6<br>𝑃<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań</p>","solutions":[]}