Zadanie 9 · 3 pkt · otwarte

Równanie wielomianowe trzeciego stopnia

Od matury 2025 to zakres rozszerzony. Nie liczy się do postępów ani wyniku.

Rozwiąż równaniex3−2x2−3x+6=0x^3 - 2x^2 - 3x + 6 = 0Zapisz obliczenia.

Pokaż odpowiedź i rozwiązanieSpróbuj najpierw sam(a), potem sprawdź.

Rozwiązanie krok po kroku

  1. Grupujemy wyrazy w pary i z każdej pary wyłączamy wspólny czynnik, a potem wyłączamy przed nawias czynnik wspólny dla obu par.

    x2(x−2)−3(x−2)=0  ⇒  (x−2)(x2−3)=0x^2(x - 2) - 3(x - 2) = 0 \;\Rightarrow\; (x - 2)(x^2 - 3) = 0

    Do tego miejsca: 1 pkt

  2. Iloczyn jest równy zeru, gdy któryś z czynników jest równy zeru, więc rozwiązujemy najpierw równanie z pierwszym czynnikiem.

    x−2=0  ⇒  x=2x - 2 = 0 \;\Rightarrow\; x = 2

    Do tego miejsca: 2 pkt

  3. Rozwiązujemy równanie z drugim czynnikiem.

    x2−3=0  ⇒  x2=3  ⇒  x=−3  ∨  x=3x^2 - 3 = 0 \;\Rightarrow\; x^2 = 3 \;\Rightarrow\; x = -\sqrt{3} \;\lor\; x = \sqrt{3}

    Do tego miejsca: 3 pkt

Odpowiedź

x=−3x = -\sqrt{3}⁠, x=3x = \sqrt{3}⁠, x=2x = 2⁠.

Jak to jest punktowane

Za rozwiązanie jest jeden poziom — najwyższy, który spełnia.

  • 3 pktpoprawna metoda rozwiązania równania i obliczenie wszystkich rozwiązań równania: (−3)(-\sqrt{3})⁠, 3\sqrt{3}⁠, 22⁠.
  • 2 pktprzekształcenie lewej strony równania do postaci iloczynu wielomianów stopnia co najwyżej drugiego oraz rozwiązanie jednego z równań wynikającego z tego rozkładu, np.:(x−2)(x2−3)=0(x - 2)(x^2 - 3) = 0 i x=2x = 2⁠,(x−2)(x2−3)=0(x - 2)(x^2 - 3) = 0 i x=−3x = -\sqrt{3} oraz x=3x = \sqrt{3}ALBO– przekształcenie równania x3−2x2−3x+6=0x^3 - 2x^2 - 3x + 6 = 0 do postaci alternatywy dwóch równań: kwadratowego i liniowego oraz rozwiązanie jednego z nich:(x−2=0, x2−3=0)(x - 2 = 0,\ x^2 - 3 = 0) oraz x=2x = 2⁠,(x−2=0, x2−3=0)(x - 2 = 0,\ x^2 - 3 = 0) oraz (x=−3, x=3)(x = -\sqrt{3},\ x = \sqrt{3})⁠,ALBO– rozłożenie wielomianu W(x)=x3−2x2−3x+6W(x) = x^3 - 2x^2 - 3x + 6 na czynniki liniowe: W(x)=(x−2)(x−3)(x+3)W(x) = (x - 2)(x - \sqrt{3})(x + \sqrt{3})⁠,ALBO– przekształcenie równania x3−2x2−3x+6=0x^3 - 2x^2 - 3x + 6 = 0 do postaci alternatywy trzech równań liniowych: (x−2=0, x−3=0, x+3=0)(x - 2 = 0,\ x - \sqrt{3} = 0,\ x + \sqrt{3} = 0)⁠,ALBO– obliczenie jednego z pierwiastków wielomianu W(x)=x3−2x2−3x+6W(x) = x^3 - 2x^2 - 3x + 6 oraz poprawne podzielenie wielomianu WW przez odpowiedni dwumian, np. x=2x = 2 i (x3−2x2−3x+6):(x−2)=x2−3(x^3 - 2x^2 - 3x + 6) : (x - 2) = x^2 - 3⁠.
  • 1 pktzapisanie wielomianu W(x)=x3−2x2−3x+6W(x) = x^3 - 2x^2 - 3x + 6 w postaci iloczynu wielomianów stopnia co najwyżej drugiego, np. W(x)=(x−2)(x2−3)W(x) = (x - 2)(x^2 - 3)ALBO– przekształcenie równania x3−2x2−3x+6=0x^3 - 2x^2 - 3x + 6 = 0 do postaci alternatywy dwóch równań: (x−2=0, x2−3=0)(x - 2 = 0,\ x^2 - 3 = 0)⁠,ALBO– przekształcenie równania x3−2x2−3x+6=0x^3 - 2x^2 - 3x + 6 = 0 do postaci x2(x−2)−3(x−2)=0x^2(x - 2) - 3(x - 2) = 0 lub do postaci x2(x−2)=3(x−2)x^2(x - 2) = 3(x - 2) oraz zapisanie rozwiązania x=2x = 2⁠,ALBO– zapisanie jednego z rozwiązań równania x3−2x2−3x+6=0x^3 - 2x^2 - 3x + 6 = 0 oraz zapisanie sprawdzenia, że ta liczba spełnia to równanie.

Uznawane są też inne sposoby rozwiązania

  • Inne pogrupowanie wyrazów: x(x2−3)−2(x2−3)=0x(x^2 - 3) - 2(x^2 - 3) = 0⁠, czyli (x−2)(x2−3)=0(x - 2)(x^2 - 3) = 0⁠, a dalej jak wyżej.
  • Odgadnięcie pierwiastka x=2x = 2 (sprawdzenie W(2)=0W(2) = 0⁠) i podzielenie wielomianu przez (x−2)(x - 2)⁠, co daje x2−3x^2 - 3⁠.

Uwagi z zasad oceniania CKE

  • 1. Jeżeli zdający zapisze tylko trzy poprawne rozwiązania równania, to otrzymuje 1 punkt za całe rozwiązanie.
  • 2. Jeżeli zdający uzyska trzy poprawne pierwiastki wielomianu, lecz traktuje równanie jako nierówność (podaje zbiór rozwiązań w postaci przedziału / sumy przedziałów), to otrzymuje 2 punkty za całe rozwiązanie.
  • 3. Jeżeli przy przekształcaniu lewej strony równania do postaci iloczynu zdający zapisuje czynnik (x−2)(x - 2) z wykładnikiem 22⁠, to może otrzymać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie (1 punkt za rozwiązanie równania (x−2)2=0(x - 2)^2 = 0 i 1 punkt za rozwiązanie równania x2−3=0x^2 - 3 = 0⁠).
  • 4. Jeżeli zdający zamiast równania (x−2)(x2−3)=0(x - 2)(x^2 - 3) = 0 zapisze (x−2)±(x2−3)=0(x - 2) \pm (x^2 - 3) = 0⁠, ale z dalszego rozwiązania wynika, że traktuje lewą stronę równania jak iloczyn i rozwiąże zadanie do końca, to może otrzymać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie (1 punkt za rozwiązanie równania x−2=0x - 2 = 0 i 1 punkt za rozwiązanie równania x2−3=0x^2 - 3 = 0⁠).
  • 5. Jeżeli zdający przy przekształcaniu równania do postaci (x−2)(x2−3)=0(x - 2)(x^2 - 3) = 0 popełni błąd i zapisze:x2(x+2)−3(x−2)=0x^2(x + 2) - 3(x - 2) = 0lubx2(x−2)+3(x−2)=0x^2(x - 2) + 3(x - 2) = 0lubx2(x−2)−3(x+2)=0x^2(x - 2) - 3(x + 2) = 0lubx(x2+3)−2(x2−3)=0x(x^2 + 3) - 2(x^2 - 3) = 0lubx(x2−3)+2(x2−3)=0x(x^2 - 3) + 2(x^2 - 3) = 0lubx(x2−3)−2(x2+3)=0x(x^2 - 3) - 2(x^2 + 3) = 0a następnie:
  • 5.1. zapisze równanie (x−2)(x2−3)=0(x - 2)(x^2 - 3) = 0 lub poprawną alternatywę (x−2=0x - 2 = 0 lub x2−3=0x^2 - 3 = 0⁠) i konsekwentnie rozwiąże zadanie do końca, to otrzymuje co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie (1 punkt za rozwiązanie równania x−2=0x - 2 = 0 i 1 punkt za rozwiązanie równania x2−3=0x^2 - 3 = 0⁠).
  • 5.2. zapisze równanie (x−2)(x2+3)=0(x - 2)(x^2 + 3) = 0 lub błędną alternatywę (x−2=0x - 2 = 0 lub x2+3=0x^2 + 3 = 0⁠) i zapisze rozwiązanie x=2x = 2⁠, to otrzymuje 1 punkt za całe rozwiązanie.
  • 5.3. zapisze równanie (x+2)(x2−3)=0(x + 2)(x^2 - 3) = 0 lub błędną alternatywę (x+2=0x + 2 = 0 lub x2−3=0x^2 - 3 = 0⁠) i zapisze oba rozwiązania równania x2−3=0x^2 - 3 = 0⁠: x=−3x = -\sqrt{3} oraz x=3x = \sqrt{3}⁠, to otrzymuje 1 punkt za całe rozwiązanie.
  • 5.4. zapisze błędne równanie (w którym jedna ze stron jest równa 00⁠, a druga jest iloczynem wielomianów stopni dodatnich), inne niż w uwagach 5.2 oraz 5.3, np. (x−2)(x+2)(x2±3)=0(x - 2)(x + 2)(x^2 \pm 3) = 0 lub błędną alternatywę inną niż w uwagach 5.2 oraz 5.3, np. (x−2=0x - 2 = 0 lub x+2=0x + 2 = 0 lub x2±3=0x^2 \pm 3 = 0⁠), to otrzymuje 0 punktów za całe rozwiązanie.
  • 6. Jeżeli zdający, przekształcając równanie x3−2x2−3x+6=0x^3 - 2x^2 - 3x + 6 = 0⁠, popełni jeden błąd (który nie jest błędem znaku) albo dwa błędy znaku i otrzyma równanie trzeciego stopnia, które ma trzy rozwiązania rzeczywiste, oraz konsekwentnie rozwiąże zadanie do końca, to otrzymuje 1 punkt za całe rozwiązanie.
  • 7. Jeżeli zdający dzieli obustronnie równanie x2(x−2)=3(x−2)x^2(x - 2) = 3(x - 2) przez dwumian (x−2)(x - 2) z podaniem odpowiedniego założenia i uzyska tylko dwa poprawne rozwiązania x=3x = \sqrt{3} oraz x=−3x = -\sqrt{3}⁠, to otrzymuje 2 punkty za całe rozwiązanie, a jeżeli uzyska tylko jedno z tych rozwiązań, to otrzymuje 1 punkt za całe rozwiązanie.
  • 8. Jeżeli zdający dzieli obustronnie równanie x2(x−2)=3(x−2)x^2(x - 2) = 3(x - 2) przez dwumian (x−2)(x - 2) bez podania odpowiedniego założenia i uzyska tylko dwa poprawne rozwiązania x=3x = \sqrt{3} oraz x=−3x = -\sqrt{3}⁠, to otrzymuje 1 punkt za całe rozwiązanie, a jeżeli uzyska tylko jedno z tych rozwiązań, to otrzymuje 0 punktów za całe rozwiązanie.

Chcesz rozwiązywać to zadanie z podpowiedziami? Zapisz się na listę oczekujących

Źródło: CKE, matura maj 2024, poziom podstawowy, zadanie 9