Zadanie 31 · 4 pkt · otwarte
Trzy wybiegi o największej sumie pól
W schronisku dla zwierząt, na płaskiej powierzchni, należy zbudować ogrodzenie z siatki wydzielające trzy identyczne wybiegi o wspólnych ścianach wewnętrznych.
Podstawą każdego z tych trzech wybiegów jest prostokąt (jak pokazano na rysunku).
Do wykonania tego ogrodzenia należy zużyć metrów bieżących siatki.
Schematyczny rysunek trzech wybiegów (widok z góry).
Linią przerywaną zaznaczono siatkę.
Oblicz wymiary oraz jednego wybiegu, przy których suma pól podstaw tych trzech wybiegów będzie największa. W obliczeniach pomiń szerokość wejścia na każdy z wybiegów. Zapisz obliczenia.
Spróbuj najpierw sam(a), potem sprawdź.
Rozwiązanie krok po kroku
Siatka składa się z czterech odcinków długości i dwóch odcinków długości , więc z jej długości wyznaczamy .
Do tego miejsca: 1 pkt
Zapisujemy sumę pól trzech prostokątów jako funkcję zmiennej , pamiętając, że oba wymiary muszą być dodatnie.
Do tego miejsca: 2 pkt
Ramiona paraboli są skierowane w dół, a pierwsza współrzędna wierzchołka leży w dziedzinie, więc tam funkcja ma największą wartość.
Do tego miejsca: 3 pkt
Obliczamy drugi wymiar wybiegu.
Do tego miejsca: 4 pkt
Odpowiedź
m, m.
Jak to jest punktowane
Za rozwiązanie jest jeden poziom — najwyższy, który spełnia.
- 4 pktZasady oceniania dla sposobów I–Vpoprawna metoda obliczenia obu wymiarów prostokąta oraz podanie poprawnego wyniku: m oraz m.Zasady oceniania dla sposobu VIpoprawna metoda obliczenia obu wymiarów prostokąta oraz podanie poprawnego wyniku: m oraz m.
- 3 pktZasady oceniania dla sposobów I–Vzapisanie poprawnego wzoru na sumę pól trzech prostokątów jako funkcji zmiennej oraz obliczenie argumentu, dla którego ta funkcja przyjmuje wartość największą: mALBO– zapisanie poprawnego wzoru na sumę pól trzech prostokątów jako funkcji zmiennej oraz obliczenie argumentu, dla którego ta funkcja przyjmuje wartość największą: m,ALBO– zapisanie poprawnego wzoru na pole jednego prostokąta jako funkcji zmiennej oraz obliczenie argumentu, dla którego ta funkcja przyjmuje wartość największą: m,ALBO– zapisanie poprawnego wzoru na pole jednego prostokąta jako funkcji zmiennej oraz obliczenie argumentu, dla którego ta funkcja przyjmuje wartość największą: m.Zasady oceniania dla sposobu VIzapisanie, że spośród prostokątów o danym obwodzie największe pole ma kwadrat oraz zapisanie układu równań oraz obliczenie mALBO– zapisanie, że spośród prostokątów o danym obwodzie największe pole ma kwadrat oraz zapisanie układu równań oraz obliczenie m.
- 2 pktZasady oceniania dla sposobów I–Vzapisanie poprawnego wzoru na sumę pól trzech prostokątów w zależności od jednej zmiennej, np.: , , ALBO– zapisanie poprawnego wzoru na pole jednego prostokąta w zależności od jednej zmiennej, np.: , .Zasady oceniania dla sposobu VIzapisanie, że spośród prostokątów o danym obwodzie największe pole ma kwadrat oraz zapisanie układu równań
- 1 pktZasady oceniania dla sposobów I–Vzapisanie poprawnego związku między wymiarami jednego wybiegu a całkowitą długością siatki, np. .Zasady oceniania dla sposobu VIzapisanie związku między wymiarami prostokąta, np. .
Uznawane są też inne sposoby rozwiązania
- Pole jako funkcja : , największe dla m.
Uwagi z zasad oceniania CKE
- 1. Jeżeli zdający przyjmie , gdzie i , i , ale nie zapisze, że dla przyjętej wartości współczynnika pole osiąga wartość największą wtedy i tylko wtedy, gdy największą wartość osiąga iloczyn , to może otrzymać co najwyżej 3 punkty (za zapisanie warunku początkowego, za obliczenie wymiaru oraz obliczenie wymiaru adekwatnie do obranego sposobu rozwiązania).
- 2. Jeżeli zdający zapisze błędną zależność między wymiarami jednego wybiegu a całkowitą długością siatki, ale jest ona postaci , gdzie , i rozwiąże zadanie konsekwentnie do końca, to może otrzymać co najwyżej 3 punkty za całe rozwiązanie (za konsekwentne: wyznaczenie wzoru funkcji pola, obliczenie wymiaru oraz obliczenie wymiaru , adekwatnie do obranego sposobu rozwiązania).
- 3. Jeżeli zdający zapisze poprawnie warunek początkowy , a następnie sumę pól trzech prostokątów (lub pole jednego prostokąta) jako funkcję jednej zmiennej i otrzyma wartość pierwszej współrzędnej wierzchołka paraboli zawierającej wykres funkcji , która leży poza właściwą dziedziną funkcji , to może otrzymać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie (za zapisanie warunku początkowego i wzoru na sumę pól lub pole jednego prostokąta).Jeżeli natomiast zdający zapisze błędny warunek początkowy, ale taki jak wymieniony w uwadze 2., a następnie konsekwentnie do tego warunku wyznaczy sumę pól trzech prostokątów (lub pole jednego prostokąta) jako funkcję jednej zmiennej i otrzyma wartość pierwszej współrzędnej wierzchołka paraboli zawierającej wykres funkcji , która leży poza dziedziną odpowiadającą wyznaczonej przez zdającego funkcji , to może otrzymać co najwyżej 1 punkt za całe rozwiązanie (za wyznaczenie wzoru funkcji ).
- 4. Jeżeli zdający zapisze sumę pól trzech prostokątów (lub pole jednego prostokąta) jako funkcję jednej zmiennej, a następnie obliczy wartości tej funkcji dla pierwszej współrzędnej wierzchołka i dwóch argumentów leżących symetrycznie względem pierwszej współrzędnej wierzchołka, i nie odwoła się do własności wykresu funkcji kwadratowej, to otrzymuje co najwyżej 3 punkty za całe rozwiązanie.
- 5. Jeżeli zdający nie zapisze sumy pól trzech prostokątów (lub jednego prostokąta) jako funkcji jednej zmiennej, a jedynie oblicza wartości pola dla wybranych par liczb oraz i na tej podstawie wskazuje największą wartość pola, to za całe rozwiązanie otrzymuje 0 punktów, o ile nie nabył prawa do innej liczby punktów.
- 6. Jeżeli zdający oblicza największą wartość funkcji , korzystając z rachunku różniczkowego, i nie uzasadni, że w punkcie będącym miejscem zerowym pochodnej funkcji jest największa wartość funkcji , to może otrzymać co najwyżej 3 punkty za całe rozwiązanie.Za poprawne uzasadnienie, że w punkcie będącym miejscem zerowym pochodnej funkcji jest największa wartość funkcji , można uznać sytuację, gdy zdający bada znak pochodnej (np. szkicując wykres funkcji, która w ten sam sposób jak pochodna zmienia znak, i zaznaczając na rysunku, np. znakami „+” i „-”, znak pochodnej) oraz:– opisuje (słownie lub graficznie - np. przy użyciu strzałek) monotoniczność funkcji LUB– zapisuje, że dla wyznaczonego miejsca zerowego pochodnej, funkcja ma maksimum lokalne i jest to jednocześnie jej największa wartość,LUB– zapisuje, że dla wyznaczonego miejsca zerowego pochodnej, funkcja ma maksimum lokalne i jest to jedyne ekstremum tej funkcji.
Chcesz rozwiązywać to zadanie z podpowiedziami? Zapisz się na listę oczekujących
Źródło: CKE, matura maj 2024, poziom podstawowy, zadanie 31