{"id":"matematyka-2023-sierpien-poprawkowa-podstawowa/zad/22","paper_id":"matematyka-2023-sierpien-poprawkowa-podstawowa","number":"22","points":1,"ptype":"closed","subject":"matematyka","category":"inne","year":2023,"month":"sierpien","level":"podstawowa","text":"Zadanie 22. (0-1)\nW okręgu 𝒪 kąt środkowy 𝛽 oraz kąt wpisany 𝛼 są oparte na tym samym łuku. Kąt 𝛽\nma miarę o 40° większą od kąta 𝛼.\nDokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.\nMiara kąta 𝛽 jest równa\nA. 40°\nB. 80°\nC. 100°\nD. 120°\n\nMMAP-P0_100\nW okręgu O kąt środkowy β oraz kąt wpisany α są oparte na tym samym łuku. Kąt β ma miarę o 40° większą od kąta α. Miara kąta β jest równa A. 40° B. 80° C. 100° D. 120°","answer":"B","answer_text":"Zadanie 22. (0-1)\nZasady oceniania\n1 pkt - odpowiedź poprawna.\n0 pkt - odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nB","solution":"## Poprawna odpowiedź: C - \\(\\dfrac{4}{7}L\\)\n\n## Sposób 1 - Podobieństwo trójkątów (stosunek obwodów)\n\n**Ustalamy dane:**\n\nTrójkąt prostokątny \\(ABC\\) (kąt prosty w \\(B\\)) ma obwód \\(L\\). Punkt \\(E\\) leży na boku \\(CB\\), punkt \\(D\\) na boku \\(AB\\), przy czym \\(DE \\parallel AC\\) oraz:\n\\[CE : EB = 3 : 4\\]\n\nOznaczamy \\(CE = 3t\\), \\(EB = 4t\\), zatem \\(BC = 7t\\).\n\n**Podobieństwo trójkątów:**\n\nPonieważ \\(DE \\parallel AC\\), w trójkącie \\(BAC\\) odcinek \\(DE\\) jest równoległy do boku \\(AC\\). Zatem trójkąt \\(BED \\sim\\) trójkąt \\(BAC\\) (AA: wspólny kąt \\(\\angle B\\) i równe kąty naprzemianległe).\n\n**Wyznaczamy współczynnik podobieństwa:**\n\\[k = \\frac{BE}{BC} = \\frac{4t}{7t} = \\frac{4}{7}\\]\n\n**Obwody podobnych trójkątów są w tym samym stosunku:**\n\\[\\frac{\\text{Obwód } \\triangle BED}{\\text{Obwód } \\triangle BAC} = k = \\frac{4}{7}\\]\n\n**Zatem:**\n\\[\\text{Obwód } \\triangle BED = \\frac{4}{7} \\cdot L\\]\n\n**Odpowiedź: \\(\\boxed{\\dfrac{4}{7}L}\\)**\n\n## Sposób 2 - Bezpośrednie wyznaczenie z proporcji boków\n\nNiech \\(BC = a\\), \\(BA = b\\), \\(AC = c\\), przy czym \\(a + b + c = L\\).\n\nSkoro \\(DE \\parallel AC\\) i \\(k = \\dfrac{BE}{BC} = \\dfrac{4}{7}\\), to z podobieństwa:\n\\[BE = \\frac{4}{7}a, \\quad BD = \\frac{4}{7}b, \\quad DE = \\frac{4}{7}c\\]\n\nObwód trójkąta \\(BED\\):\n\\[BE + BD + DE = \\frac{4}{7}a + \\frac{4}{7}b + \\frac{4}{7}c = \\frac{4}{7}(a + b + c) = \\frac{4}{7}L\\]\n\nWynik zgodny - **\\(\\dfrac{4}{7}L\\)**.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n**Dział 10 (Planimetria, s. 15-21)** - podobieństwo figur:\n> Pola figur podobnych mają się jak \\(k^2\\). **Obwody figur podobnych mają się jak \\(k\\)** (liniowy współczynnik podobieństwa).\n\nKluczowa tu jest własność odcinka równoległego do boku trójkąta (twierdzenie Talesa):\n\n**Dział 10 - Twierdzenie Talesa (s. 18)**:\n> Jeśli \\(DE \\parallel AC\\), to \\(\\dfrac{BE}{BC} = \\dfrac{BD}{BA} = \\dfrac{DE}{AC}\\)\n\nTen wzór dał nam bezpośrednio współczynnik podobieństwa \\(k = \\dfrac{4}{7}\\).\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Odp. | Wartość | Błąd |\n| A | \\(\\dfrac{3}{7}L\\) | Wzięto \\(\\dfrac{CE}{BC} = \\dfrac{3}{7}\\) zamiast \\(\\dfrac{BE}{BC} = \\dfrac{4}{7}\\) - pomylono, który odcinek daje podobieństwo (ten bliżej \\(B\\), nie bliżej \\(C\\)) |\n| B | \\(\\dfrac{3}{4}L\\) | Wzięto sam stosunek \\(3:4\\) i uznano \\(k = \\dfrac{3}{4}\\), pomijając, że \\(BC = CE + EB = 3t + 4t = 7t\\) |\n| D | \\(\\dfrac{1}{4}L\\) | Błędna interpretacja: \\(CE:CB = 3:4\\), więc \\(BE:BC = 1:4\\) - zła identyfikacja, który segment tworzą \\(C\\), \\(E\\), \\(B\\) |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Współczynnik podobieństwa to \\(\\dfrac{BE}{BC}\\) (od wierzchołka \\(B\\)!), **nie** \\(\\dfrac{CE}{BC}\\). Trójkąt \\(BED\\) ma wierzchołek \\(B\\), więc bierzemy odcinek \\(BE\\) (a nie \\(CE\\)).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy \\(CE:EB = 3:4\\) całość \\(BC = 3+4 = 7\\) części - łatwo zapomnieć o sumowaniu i wziąć \\(k = \\dfrac{3}{4}\\) wprost z proporcji. To błąd!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Obwody figur podobnych (nie pola!) są w stosunku liniowym \\(k\\), nie \\(k^2\\). Pole byłoby \\(\\dfrac{16}{49}L^2\\) - tu pytają o obwód.\n\n**Poprawna odpowiedź: B**\n\n**Rozwiązanie:**\n\nTrójkąt prostokątny \\\\(ABC\\\\) o obwodzie \\\\(L\\\\). Na boku \\\\(CB\\\\) obrano punkt \\\\(E\\\\), na boku \\\\(AB\\\\) punkt \\\\(D\\\\), tak że \\\\(DE \\\\parallel AC\\\\).\n\nPonieważ \\\\(DE \\\\parallel AC\\\\), trójkąt \\\\(BED\\\\) jest podobny do trójkąta \\\\(BCA\\\\) (kąty odpowiadające równe).\n\nZ treści zadania stosunek podobieństwa wynosi \\\\(k = \\\\frac{3}{4}\\\\) (tj. \\\\(\\\\frac{BD}{BA} = \\\\frac{BE}{BC} = \\\\frac{3}{4}\\\\)).\n\nObwód trójkąta podobnego:\n\\\\[O_{BED} = k \\\\cdot O_{BCA} = \\\\frac{3}{4} \\\\cdot L\\\\]\n\n**Użyte wzory z karty CKE:** Twierdzenie Talesa; podobieństwo trójkątów - stosunki odpowiadających boków są równe.\n\n**Dlaczego inne odpowiedzi są błędne:**\n- A. \\\\(\\\\frac{3}{7}L\\\\) - wynikałoby z \\\\(BD:DA = 3:4\\\\), czyli \\\\(BD:BA = 3:7\\\\)\n- C. \\\\(\\\\frac{4}{7}L\\\\) - niepoprawna interpretacja stosunku\n- D. \\\\(\\\\frac{1}{4}L\\\\) - brak uzasadnienia dla takiego stosunku","image":"img/matematyka-2023-sierpien-poprawkowa-podstawowa/zad-22.webp","solution_image":"img/matematyka-2023-sierpien-poprawkowa-podstawowa/sol-22.svg","topics":"Kąty w okręgu, planimetria","page_from":18,"source":"ocr","answer_source":"ocr","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"site","source_label":"Matematyka · Inne · sierpień 2023 (podstawowa)","subject_label":"Matematyka","category_label":"Inne","text_html":"<p>Zadanie 22. (0-1)<br>W okręgu 𝒪 kąt środkowy 𝛽 oraz kąt wpisany 𝛼 są oparte na tym samym łuku. Kąt 𝛽<br>ma miarę o 40° większą od kąta 𝛼.<br>Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.<br>Miara kąta 𝛽 jest równa<br>A. 40°<br>B. 80°<br>C. 100°<br>D. 120°</p>\n<p>MMAP-P0_100<br>W okręgu O kąt środkowy β oraz kąt wpisany α są oparte na tym samym łuku. Kąt β ma miarę o 40° większą od kąta α. Miara kąta β jest równa A. 40° B. 80° C. 100° D. 120°</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 22. (0-1)<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - odpowiedź poprawna.<br>0 pkt - odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi.<br>Rozwiązanie<br>B</p>","solutions":[{"source":"site","label":"matematykaszkolna.pl","kind":"image","image":"/img/matematyka-2023-sierpien-poprawkowa-podstawowa/sol-22.svg"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź: C - \\(\\dfrac{4}{7}L\\)</h4>\n<h4>Sposób 1 - Podobieństwo trójkątów (stosunek obwodów)</h4>\n<p><strong>Ustalamy dane:</strong></p>\n<p>Trójkąt prostokątny \\(ABC\\) (kąt prosty w \\(B\\)) ma obwód \\(L\\). Punkt \\(E\\) leży na boku \\(CB\\), punkt \\(D\\) na boku \\(AB\\), przy czym \\(DE \\parallel AC\\) oraz:<br>\\[CE : EB = 3 : 4\\]</p>\n<p>Oznaczamy \\(CE = 3t\\), \\(EB = 4t\\), zatem \\(BC = 7t\\).</p>\n<p><strong>Podobieństwo trójkątów:</strong></p>\n<p>Ponieważ \\(DE \\parallel AC\\), w trójkącie \\(BAC\\) odcinek \\(DE\\) jest równoległy do boku \\(AC\\). Zatem trójkąt \\(BED \\sim\\) trójkąt \\(BAC\\) (AA: wspólny kąt \\(\\angle B\\) i równe kąty naprzemianległe).</p>\n<p><strong>Wyznaczamy współczynnik podobieństwa:</strong><br>\\[k = \\frac{BE}{BC} = \\frac{4t}{7t} = \\frac{4}{7}\\]</p>\n<p><strong>Obwody podobnych trójkątów są w tym samym stosunku:</strong><br>\\[\\frac{\\text{Obwód } \\triangle BED}{\\text{Obwód } \\triangle BAC} = k = \\frac{4}{7}\\]</p>\n<p><strong>Zatem:</strong><br>\\[\\text{Obwód } \\triangle BED = \\frac{4}{7} \\cdot L\\]</p>\n<p><strong>Odpowiedź: \\(\\boxed{\\dfrac{4}{7}L}\\)</strong></p>\n<h4>Sposób 2 - Bezpośrednie wyznaczenie z proporcji boków</h4>\n<p>Niech \\(BC = a\\), \\(BA = b\\), \\(AC = c\\), przy czym \\(a + b + c = L\\).</p>\n<p>Skoro \\(DE \\parallel AC\\) i \\(k = \\dfrac{BE}{BC} = \\dfrac{4}{7}\\), to z podobieństwa:<br>\\[BE = \\frac{4}{7}a, \\quad BD = \\frac{4}{7}b, \\quad DE = \\frac{4}{7}c\\]</p>\n<p>Obwód trójkąta \\(BED\\):<br>\\[BE + BD + DE = \\frac{4}{7}a + \\frac{4}{7}b + \\frac{4}{7}c = \\frac{4}{7}(a + b + c) = \\frac{4}{7}L\\]</p>\n<p>Wynik zgodny - <strong>\\(\\dfrac{4}{7}L\\)</strong>.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p><strong>Dział 10 (Planimetria, s. 15-21)</strong> - podobieństwo figur:</p>\n<blockquote>Pola figur podobnych mają się jak \\(k^2\\). <strong>Obwody figur podobnych mają się jak \\(k\\)</strong> (liniowy współczynnik podobieństwa).</blockquote>\n<p>Kluczowa tu jest własność odcinka równoległego do boku trójkąta (twierdzenie Talesa):</p>\n<p><strong>Dział 10 - Twierdzenie Talesa (s. 18)</strong>:</p>\n<blockquote>Jeśli \\(DE \\parallel AC\\), to \\(\\dfrac{BE}{BC} = \\dfrac{BD}{BA} = \\dfrac{DE}{AC}\\)</blockquote>\n<p>Ten wzór dał nam bezpośrednio współczynnik podobieństwa \\(k = \\dfrac{4}{7}\\).</p>\n<h4>Dlaczego inne odpowiedzi są błędne</h4>\n<p>| Odp. | Wartość | Błąd |<br>| A | \\(\\dfrac{3}{7}L\\) | Wzięto \\(\\dfrac{CE}{BC} = \\dfrac{3}{7}\\) zamiast \\(\\dfrac{BE}{BC} = \\dfrac{4}{7}\\) - pomylono, który odcinek daje podobieństwo (ten bliżej \\(B\\), nie bliżej \\(C\\)) |<br>| B | \\(\\dfrac{3}{4}L\\) | Wzięto sam stosunek \\(3:4\\) i uznano \\(k = \\dfrac{3}{4}\\), pomijając, że \\(BC = CE + EB = 3t + 4t = 7t\\) |<br>| D | \\(\\dfrac{1}{4}L\\) | Błędna interpretacja: \\(CE:CB = 3:4\\), więc \\(BE:BC = 1:4\\) - zła identyfikacja, który segment tworzą \\(C\\), \\(E\\), \\(B\\) |</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwagi</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Współczynnik podobieństwa to \\(\\dfrac{BE}{BC}\\) (od wierzchołka \\(B\\)!), <strong>nie</strong> \\(\\dfrac{CE}{BC}\\). Trójkąt \\(BED\\) ma wierzchołek \\(B\\), więc bierzemy odcinek \\(BE\\) (a nie \\(CE\\)).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Przy \\(CE:EB = 3:4\\) całość \\(BC = 3+4 = 7\\) części - łatwo zapomnieć o sumowaniu i wziąć \\(k = \\dfrac{3}{4}\\) wprost z proporcji. To błąd!</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Obwody figur podobnych (nie pola!) są w stosunku liniowym \\(k\\), nie \\(k^2\\). Pole byłoby \\(\\dfrac{16}{49}L^2\\) - tu pytają o obwód.</blockquote>\n<p><strong>Poprawna odpowiedź: B</strong></p>\n<p><strong>Rozwiązanie:</strong></p>\n<p>Trójkąt prostokątny \\\\(ABC\\\\) o obwodzie \\\\(L\\\\). Na boku \\\\(CB\\\\) obrano punkt \\\\(E\\\\), na boku \\\\(AB\\\\) punkt \\\\(D\\\\), tak że \\\\(DE \\\\parallel AC\\\\).</p>\n<p>Ponieważ \\\\(DE \\\\parallel AC\\\\), trójkąt \\\\(BED\\\\) jest podobny do trójkąta \\\\(BCA\\\\) (kąty odpowiadające równe).</p>\n<p>Z treści zadania stosunek podobieństwa wynosi \\\\(k = \\\\frac{3}{4}\\\\) (tj. \\\\(\\\\frac{BD}{BA} = \\\\frac{BE}{BC} = \\\\frac{3}{4}\\\\)).</p>\n<p>Obwód trójkąta podobnego:<br>\\\\[O_{BED} = k \\\\cdot O_{BCA} = \\\\frac{3}{4} \\\\cdot L\\\\]</p>\n<p><strong>Użyte wzory z karty CKE:</strong> Twierdzenie Talesa; podobieństwo trójkątów - stosunki odpowiadających boków są równe.</p>\n<p><strong>Dlaczego inne odpowiedzi są błędne:</strong></p>\n<ul><li>A. \\\\(\\\\frac{3}{7}L\\\\) - wynikałoby z \\\\(BD:DA = 3:4\\\\), czyli \\\\(BD:BA = 3:7\\\\)</li><li>C. \\\\(\\\\frac{4}{7}L\\\\) - niepoprawna interpretacja stosunku</li><li>D. \\\\(\\\\frac{1}{4}L\\\\) - brak uzasadnienia dla takiego stosunku</li></ul>"},{"source":"odrabiamy","label":"odrabiamy.pl","kind":"text","html":"<ol><li>Zdefiniujmy miarę kąta wpisanego $\\beta$ jako $x$.\\</li><li>Ponieważ kąt środkowy $\\beta$ jest o $40^\\circ$ większy od kąta wpisanego $\\beta$, możemy zapisać to w postaci równania: $\\beta = x + 40^\\circ$.\\</li><li>Znamy z definicji, że miara kąta środkowego w okręgu jest dwukrotnością miary kąta wpisanego, który opiera się na tym samym łuku. To oznacza, że $\\beta = 2\\alpha$.\\</li><li>Podstawiliśmy równania. Mamy teraz $2x = x + 40^\\circ$.\\</li><li>Przenieśmy $x$ na lewą stronę równania: $2x - x = 40^\\circ$.\\</li><li>Upraszczamy: $x = 40^\\circ$.\\</li><li>Teraz podstawimy miarę kąta wpisanego do wzoru na kąt środkowy: $\\beta = 2\\alpha = 2 \\cdot 40^\\circ = 80^\\circ$.\\</li><li>Miara kąta środkowego $\\beta$ jest więc równa $80^\\circ$.\\</li><li>Sprawdzamy poprawność obliczeń: miara kąta $\\beta$ powinna być o $40^\\circ$ większa od kąta $\\beta$, $80^\\circ$ równa się $40^\\circ + 40^\\circ$, co zgadza się z treścią zadania.\\</li></ol>\n<p><strong>Odpowiedź:</strong> $80^\\circ$</p>"},{"source":"matematykaorg","label":"matematyka.org.pl","kind":"text","html":"<p>Kąt środkowy oparty na tym samym łuku jest dwa razy większy od kąta wpisanego, więc β=2α . Z treści również β=α+40^° . Stąd</p>\n<p>2α=α+40^°, α=40^°,</p>\n<p>więc β=80^° .</p>"}]}