Elżbieta Świda Elżbieta Kurczab Marcin Kurczab. Zadania otwarte krótkiej odpowiedzi na dowodzenie na obowiązkowej maturze z matematyki



Podobne dokumenty
Zadania otwarte krótkiej odpowiedzi na dowodzenie

Planimetria Uczeń: a) stosuje zależności między kątem środkowym i kątem wpisanym, b) korzysta z własności stycznej do okręgu i własności okręgów

ZADANIA ZAMKNIETE W zadaniach 1-25 wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi poprawna

Planimetria VII. Wymagania egzaminacyjne:

Zadania przygotowawcze do konkursu o tytuł NAJLEPSZEGO MATEMATYKA KLAS PIERWSZYCH I DRUGICH POWIATU BOCHEŃSKIEGO rok szk. 2017/2018.

PRZYKŁADOWE ZADANIA Z MATEMATYKI NA POZIOMIE PODSTAWOWYM

Zadanie PP-GP-1 Punkty A, B, C, D i E leżą na okręgu (zob. rysunek). Wiadomo, że DBE = 10

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i przykładowe rozwiązania zadań otwartych

Przykładowe zadania z matematyki na poziomie podstawowym. Zadanie 1. (0 1) Liczba A. 3. Zadanie 2. (0 1) Liczba log 24 jest równa

ZADANIA OTWARTE KRÓTKIEJ ODPOWIEDZI

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki dla klasy I A LO (Rok szkolny 2015/16)

Trójkąty Zad. 0 W trójkącie ABC, AB=40, BC=23, wyznacz AC wiedząc że jest ono sześcianem liczby naturalnej.

Matematyka podstawowa VII Planimetria Teoria

MATURA Przygotowanie do matury z matematyki

11. Znajdż równanie prostej prostopadłej do prostej k i przechodzącej przez punkt A = (2;2).

Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI MODUŁ 11 Zadania planimetria

2. Wykaż, że dla dowolnej wartości zmiennej x wartość liczbowa wyrażenia (x 6)(x + 8) 2(x 25) jest dodatnia.

Zadania na dowodzenie Opracowała: Ewa Ślubowska

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

LX Olimpiada Matematyczna

Przykładowe rozwiązania zadań. Próbnej Matury 2014 z matematyki na poziomie rozszerzonym

ZBIÓR PRZYKŁADOWYCH ZADAŃ Z MATEMATYKI POZIOM PODSTAWOWY ZADANIA ZAMKNIĘTE

V Międzyszkolny Konkurs Matematyczny

Matura próbna 2014 z matematyki-poziom podstawowy

Elżbieta Świda, Marcin Kurczab. Nowy typ zadań maturalnych z matematyki na poziomie rozszerzonym

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM MATEMATYKA

ZADANIA OTWARTE KRÓTKIEJ ODPOWIEDZI

VIII Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

ZADANIA PRZED EGZAMINEM KLASA I LICEUM

IX Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

MATEMATYKA ZBIÓR ZADAŃ MATURALNYCH. Lata Poziom podstawowy. Uzupełnienie Zadania z sesji poprawkowej z sierpnia 2019 r.

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM MATEMATYKA

Czas pracy 170 minut

EGZAMIN MATURALNY W ROKU SZKOLNYM 2014/2015

KLASA I LO Poziom podstawowy (styczeń) Treści nauczania wymagania szczegółowe:

Geometria. Zadanie 1. Liczba przekątnych pięciokąta foremnego jest równa A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki dla klasy I C LO (Rok szkolny 2015/16) Wykaz zakładanych osiągnięć ucznia klasy I liceum

X Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

ZADANIA ZAMKNIETE W zadaniach 1-25 wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi poprawna

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATURĄ 2017 klasa 2 (pp)

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

Przykładowy zestaw zadań nr 2 z matematyki Odpowiedzi i schemat punktowania poziom rozszerzony

GEOMETRIA ANALITYCZNA. Poziom podstawowy

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATUR 2016

POWTÓRZENIE WIADOMOŚCI Z TRYGONOMETRII

Klasa III technikum Egzamin poprawkowy z matematyki sierpień I. CIĄGI LICZBOWE 1. Pojęcie ciągu liczbowego. b) a n =

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Matematyka Poziom podstawowy

MATEMATYKA POZIOM PODSTAWOAWY Kryteria oceniania odpowiedzi. Arkusz A I. Strona 1 z 7

SPIS TREŚCI. Do Nauczyciela Regulamin konkursu Zadania

Przykładowe rozwiązania

KONKURS ZOSTAŃ PITAGORASEM MUM. Podstawowe własności figur geometrycznych na płaszczyźnie

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

VIII. ZBIÓR PRZYKŁADOWYCH ZADAŃ MATURALNYCH

Bank zadań na egzamin pisemny (wymagania podstawowe; na ocenę dopuszczającą i dostateczną)

Bukiety matematyczne dla gimnazjum

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i schemat oceniania zadań otwartych

A. fałszywa dla każdej liczby x.b. prawdziwa dla C. prawdziwa dla D. prawdziwa dla

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATURĄ MATEMATYKA - poziom rozszerzony klasa I

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

EGZAMIN MATURALNY W ROKU SZKOLNYM 2014/2015

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATURĄ 2019

XVI Warmińsko-Mazurskie Zawody Matematyczne Eliminacje cykl grudniowy Poziom: szkoły ponadgimnazjalne

Praca kontrolna z matematyki nr 1 Liceum Ogólnokształcące dla Dorosłych Semestr 5 Rok szkolny 2014/2015

ARKUSZ II

KURS MATURA PODSTAWOWA Część 2

MATERIAŁ ĆWICZENIOWY Z MATEMATYKI

Treści zadań Obozu Naukowego OMG

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Treści zadań Obozu Naukowego OMJ

= [6; 2]. Wyznacz wierzchołki tego równoległoboku.

Trójkąty jako figury geometryczne płaskie i ich najważniejsze elementy

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

Indukcja matematyczna

Rozwiązania zadań otwartych i schematy oceniania Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i schemat oceniania zadań otwartych

Zadanie 2. ( 4p ) Czworokąt ABCD ma kąty proste przy wierzchołkach B i D. Ponadto AB = BC i BH = 1.

VII POWIATOWY KONKURS MATEMATYCZNY SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH W POGONI ZA INDEKSEM ZADANIA PRZYGOTOWAWCZE ROZWIĄZANIA I ODPOWIEDZI. rok szkolny 2016/2017

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, zima 2014/15

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI - MODUŁ 11 Teoria planimetria

Wojewódzki Konkurs Matematyczny dla uczniów gimnazjów. rok szkolny 2016/2017. Etap III etap wojewódzki- klucz odpowiedzi

ZDAJ MATMĘ NA MAKSA POZIOM PODSTAWOWY 2018/ : (2 5 ) 5 (0, 5)

Materiał ćwiczeniowy z matematyki Poziom podstawowy Styczeń Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych oraz schemat oceniania

Zajęcia nr 1 (1h) Dwumian Newtona. Indukcja. Zajęcia nr 2 i 3 (4h) Trygonometria

Wielkopolskie Mecze Matematyczne

PRÓBNA MATURA ZADANIA PRZYKŁADOWE

ZADANIA ZAMKNIETE W zadaniach 1-25 wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi poprawna

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM MATEMATYKA

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki z zakresu klasy drugiej TECHNIKUM

Obozowa liga zadaniowa (seria I wskazówki)

Wojewódzki Konkurs Matematyczny dla uczniów gimnazjów rok szkolny 2014/2015 Etap II - rejonowy

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

Transkrypt:

Elżbieta Świda Elżbieta Kurczab Marcin Kurczab Zadania otwarte krótkiej odpowiedzi na dowodzenie na obowiązkowej maturze z matematyki

Zadanie Trójkąt ABC jest trójkątem prostokątnym. Z punktu M, należącego do przeciwprostokątnej BC, poprowadzono odcinki MD oraz MS, prostopadłe odpowiednio do przyprostokątnych AC oraz AB (rysunek obok). DM MS Udowodnij, że. AB AC

Założenie: ABC prostokątny, BAC = 90, MBC, MD AC oraz MS AB DM MS Teza: AB AC Dowód (I sposób): DMC ABC na podstawie cechy kkk, bo BAC = MDC = 90 (z założenia) ACB = DCM (wspólny kąt), DM CM stąd AB CB MSB ABC na podstawie cechy kkk, bo BAC = BSM = 90 (z założenia) ABC = SBM (wspólny kąt), MS MB stąd AC CB DM MS CM MB CM MB CB =. AB AC CB CB CB CB

Dowód (II sposób): P AMC + P ABM = P ABC, zatem AC DM + AB MS = AC AB Po podzieleniu obu stron równości przez AC AB otrzymuję: DM MS. AB AC

Zadanie W trójkącie ABC długości boków wynoszą: AB = c, AC = b, BC = a, gdzie 0 < a < b < c. Pole tego trójkąta wynosi. Wykaż, że AC > 6.

Założenie: ABC dowolny, AB = c, AC = b, BC = a, gdzie 0 < a < b < c, P ABC = Teza: AC > 6 Dowód: Prowadzę wysokość AD trójkąta ABC z wierzchołka A na bok BC. Wprowadzam oznaczenie: AD = h, h > 0. P ABC = BC AD = ah =, skąd ah = 6. a < b (z założenia) h b Otrzymuję: ah < b czyli b > 6, skąd b > 6 (bo z założenia b > 0). Zatem AC > 6.

Zadanie Trójkąt ABC jest prostokątny. Punkt D jest spodkiem wysokości opuszczonej na przeciwprostokątną AB oraz AD = DB. Wykaż, że CAD = 60.

Założenie: ABC prostokątny, AB przeciwprostokątna, CD wysokość ABC, AD = DB Teza: CAD = 60 Dowód: Z twierdzenia o wysokości w trójkącie prostokątnym poprowadzonej na przeciwprostokątną: CD = AD DB. Z założenia wiem, że AD = DB, stąd CD = AD, zatem CD. AD czyli W trójkącie prostokątnym CDA: CD AD tg CAD =, skąd CAD = 60. CD AD =,

Zadanie W trójkącie ABC poprowadzono środkowe AD oraz CE, które przecięły się w punkcie M. Wiadomo, że AD CE = oraz MAC + ACM = 60. Wykaż, że pole trójkąta ABC wynosi.

Założenie: AD, CE środkowe w trójkącie ABC, AD CE = {M}, AD CE = oraz MAC + ACM = 60 Teza: P ABC =

Dowód (I sposób): AMC = 80 (MAC + ACM ) = = 80 60 = 0 (z założenia i sumy miar kątów wewnętrznych w trójkącie AMC) DMC = 80 AMC = 80 0 = 60 (z własności kątów przyległych) P CMD = MC MD sin, gdzie = DMC oraz MC = CE i MD = AD (z własności środkowych), skąd P CMD = CE AD sin60 = Z założenia AD CE =, więc P CMD = 6 Wiadomo, że P ABC = 6 P CMD = 6 6 =. CE AD = CE AD 9 8

Dowód (II sposób): AMC = 80 (MAC + ACM ) = = 80 60 = 0 (z założenia i sumy miar kątów wewnętrznych w trójkącie AMC) DMC = 80 AMC = 80 0 = = 60 (z własności kątów przyległych) W trójkącie MDC prowadzę wysokość CK na bok MD, gdzie CK = MC (bo CK sin 60 MC ) Z własności środkowej MC = CE, zatem CK = CE P ABC = P ADC, bo trójkąty ADC oraz ABD mają wspólną wysokość wysokość trójkąta ABC poprowadzona na bok BC oraz CD = DB z założenia, zatem P ABC = AD CK AD CE AD CE, ale z założenia AD CE =, więc P ABC =.

Zadanie Okręgi o (O, r ) oraz o (O,r ), gdzie r > r są zewnętrznie styczne w punkcie S. Przez punkt S prowadzimy prostą k, która przecina okrąg o w punkcie A i okrąg o w punkcie B oraz prostą l, która przecina okrąg o w punkcie C i okrąg o w punkcie D. Wykaż, że AC BD.

Założenie: Okręgi o (O, r ), o (O,r ), gdzie r > r, są zewnętrznie styczne w punkcie S. Sk i k o = {A} i k o = {B} Sl i l o = {C} i l o = {D} Teza: AC BD

Dowód: Prowadzę prostą p przechodzącą przez punkt S styczną jednocześnie do obu okręgów. Na prostej p wybieram punkty M i N (jak na rysunku). ACS = ASM z własności kąta wpisanego i dopisanego opartych na tym samym łuku ASM = NSB z własności kątów wierzchołkowych NSB = BDS z własności kąta dopisanego i wpisanego opartych na tym samym łuku więc ACS = BDS Rozważam proste AC oraz BD przecięte prostą l. Kąty ACS oraz BDS są kątami naprzemianległymi wewnętrznymi i ACS = BDS, więc proste AC i BD są równoległe.

Zadanie a Wykaż, że jeśli a 0 i b 0 i a + b 0 i a b, to b a b.

Założenie: a a 0 i b 0 i a + b 0 i a b Teza: b a b Dowód (I sposób): Z założenia a a b, więc a a b, skąd b = a( ). b a( ) a( ) a( ) Zatem a b a a( ) a a a a.

Dowód (II sposób): Z założenia wiem, że a 0, więc a b a b a a a b a a, Skąd a b, zatem a b a a a b b a b

Dowód (III sposób): a b Wiadomo, że a b a b, stąd b a b = a a b, zatem: b a b = = =.

Zadanie Udowodnij, że iloczyn cyfr dowolnej liczby czterocyfrowej jest mniejszy od tej liczby.

Założenie: a cyfra tysięcy liczby czterocyfrowej, a{,,, 4, 5, 6, 7, 8, 9} b cyfra setek liczby czterocyfrowej, b{0,,,, 4, 5, 6, 7, 8, 9} c cyfra dziesiątek liczby czterocyfrowej, c{0,,,, 4, 5, 6, 7, 8, 9} d cyfra jedności liczby czterocyfrowej, d{0,,,, 4, 5, 6, 7, 8, 9} 000a + 00b + 0c + d liczba czterocyfrowa Teza: abcd < 000a + 00b + 0c + d Dowód: Z założenia wiem, że b 9 i c 9 i d 9, więc abcd a999 < a00 0 = 000a < 000a + 00b + 0c + d.

Zadanie Udowodnij, że jedynym rozwiązaniem równania x + y x + y + 7 = 0 jest para liczb (6, ).

Założenie: x + y x + y + 7 = 0 równanie z niewiadomymi x i y. Teza: Para liczb (6, ) jest jedynym rozwiązaniem danego równania. Dowód: Równanie x + y x + y + 7 = 0 sprowadzam do postaci: (x x + 6) 6 +( y + y + ) + 7 = 0 Na podstawie wzorów skróconego mnożenia otrzymuję: (x 6) + (y + ) = 0. Suma dwóch nieujemnych składników (x 6) oraz (y + ) wynosi zero, zatem wnioskuję, że każdy składnik jest równy zeru: (x 6) = 0 i (y + ) = 0, skąd x = 6 i y =. Zatem jedynym rozwiązaniem równania x + y x + y + 7 = 0 jest para liczb (6, ).

Zadanie Wykaż, że jeśli x > k, to wyrażenie x + 5x kx 5k przyjmuje tylko wartości dodatnie.

Założenie: x > k Teza: Wyrażenie x + 5x kx 5k przyjmuje tylko wartości dodatnie. Dowód: Zastosuję metodę grupowania wyrazów by przedstawić wyrażenie x + 5x kx 5k w postaci iloczynowej: x + 5x kx 5k = x(x + 5) k(x + 5) = (x + 5)(x k) Czynnik x + 5 jest dodatni dla każdego xr. Z założenia wiem, że x > k, więc x k > 0. Iloczyn dwóch liczb dodatnich jest dodatni, zatem (x + 5)(x k) > 0, co oznacza, że wyrażenie x + 5x kx 5k przyjmuje tylko wartości dodatnie.

Zadanie ab Wykaż, że jeśli a > i b < 4, to 4 b a.

Założenie: a > i b < 4 Teza: ab 4 b a Dowód (I sposób): Z założenia wiem, że a > i b < 4, zatem a > 0 i b 4 < 0. Iloczyn liczb o różnych znakach jest ujemny, więc (a )(b 4) < 0, skąd ab 4a b + 8 < 0, czyli ab + 8 < b + 4a, zatem ab + 4 < b + a.

Dowód (II sposób): Wystarczy udowodnić, że 4 b a 0 Najpierw przedstawię wyrażenie ab ab. ab 4 b a w postaci iloczynowej: 4 b a = (ab + 8 b 4a) = [a(b 4) (b 4)] = = (b 4)(a ) Z założenia wiem, że b < 4, czyli b 4 < 0 Z założenia wiem, że a >, więc a > 0 Iloczyn liczb o różnych znakach jest ujemny, więc (b 4)(a ) < 0, skąd ab (b 4)(a ) < 0, zatem 4 b a 0.

Zadanie Wykaż, że dla dowolnego kąta ostrego prawdziwa jest nierówność tg + ctg.

Założenie: kąt ostry Teza: tg + ctg Dowód (I sposób): Dla dowolnej liczby dodatniej a prawdziwa jest nierówność a + a. Wiadomo, że ctg =, gdzie kat ostry, więc ctg = tg tg Ponieważ tg > 0, więc nierówność tg + tg jest prawdziwa.

Dowód (II sposób): Dla dowolnego kąta ostrego, prawdziwa jest nierówność (tg ctg ) 0 Po zastosowaniu wzoru skróconego mnożenia otrzymuję: tg tg ctg + ctg 0, zatem tg + ctg tg ctg Ze związków między funkcjami trygonometrycznymi tego samego kąta wiem, że tg ctg =, więc tg + ctg.

Zadanie Dany jest sześcian ABCDA B C D. Punkt O jest punktem przecięcia przekątnych kwadratu BCC B (rysunek obok). Wykaż, że odcinek DO jest prostopadły do odcinka BC.

Założenie: sześcian ABCDA B C D, O punkt przecięcia przekątnych ściany BCC B Teza: DO BC

Dowód: Rozpatruję trójkąt DBC. Jest to trójkąt równoramienny, ponieważ DB = DC. Punkt O (jako punkt przecięcia przekątnych kwadratu) dzieli przekątną BC na połowy. Odcinek DO jest więc środkową poprowadzoną w trójkącie równoramiennym DBC do podstawy BC, jest więc wysokością w tym trójkącie, zatem DO BC