Matematyka i fizyka od podstaw
PLEN

Matura z matematyki › 9.3 Prosta i okrąg, dwa okręgi, styczna i prosta prostopadła › Trening · PDF do druku

Matura · poziom rozszerzony · trening 9.3

Trening: prosta i okrąg, dwa okręgi, styczne

Zestawy krótkich przykładów do lekcji 9.3 Prosta i okrąg, dwa okręgi, styczna i prosta prostopadła: odległość punktu od prostej, położenie prostej i okręgu, położenie dwóch okręgów, styczne i symetralne. Na końcu zadania w stylu arkusza rozszerzonego.

Poziom A · odległości

Zestawy A

1 zestaw

  1. Oblicz odległość.

    1. (1,2)(1, 2) od 3x−4y+10=03x - 4y + 10 = 0
    2. (0,0)(0, 0) od x+y−4=0x + y - 4 = 0
    3. (−1,3)(-1, 3) od y=2x+5y = 2x + 5
    4. między prostymi y=2x+1y = 2x + 1 i y=2x+6y = 2x + 6
    Odpowiedzi

    a) 11   b) 222\sqrt2   c) 00 (punkt leży na prostej)   d) 5\sqrt5

Poziom B · położenie

Zestawy B

1 zestaw

  1. Określ położenie.

    1. y=x+4y = x + 4 i x2+y2=8x^2 + y^2 = 8
    2. y=3y = 3 i (x−1)2+(y−1)2=4(x - 1)^2 + (y - 1)^2 = 4
    3. x=5x = 5 i x2+y2=16x^2 + y^2 = 16
    4. x2+y2=1x^2 + y^2 = 1 i (x−5)2+y2=9(x - 5)^2 + y^2 = 9
    5. x2+y2=16x^2 + y^2 = 16 i (x−1)2+y2=1(x - 1)^2 + y^2 = 1
    Odpowiedzi

    a) styczne (d=22=rd = 2\sqrt2 = r)   b) styczne (d=2d = 2)   c) rozłączne (d=5>4d = 5 > 4)   d) rozłączne zewnętrznie (5>45 > 4)   e) jeden wewnątrz drugiego (1<31 < 3)

Poziom C · styczne i symetralne

Zestawy C

1 zestaw

  1. Wyznacz.

    1. styczna do x2+y2=25x^2 + y^2 = 25 w punkcie (3,4)(3, 4)
    2. symetralna odcinka o końcach (0,0)(0, 0) i (4,2)(4, 2)
    3. styczne do x2+y2=4x^2 + y^2 = 4 równoległe do osi OxOx
    Odpowiedzi

    a) 3x+4y=253x + 4y = 25   b) y=−2x+5y = -2x + 5   c) y=2y = 2 i y=−2y = -2

Zadania maturalne

Formy zadań jak w arkuszu rozszerzonym CKE: zadania otwarte z punktowanymi etapami.

Zadania w stylu arkusza

3 zadania · 10 pkt

  1. (0–4 pkt) Wyznacz równania prostych przechodzących przez punkt P=(5,0)P = (5, 0) i stycznych do okręgu x2+y2=5x^2 + y^2 = 5.

    Rozwiązanie i punktacja
    1. Prosta przez PP. x=5x = 5 nie jest styczna (d=5≠5d = 5 \ne \sqrt5); pozostałe: y=k(x−5)y = k(x - 5), czyli kx−y−5k=0kx - y - 5k = 0.
    2. Styczność. ∣−5k∣k2+1=5\frac{|-5k|}{\sqrt{k^2 + 1}} = \sqrt5,  25k2=5k2+5\ 25k^2 = 5k^2 + 5.
    3. Współczynniki. k2=14k^2 = \frac14,  k=±12\ k = \pm\frac12.
    4. Wynik. y=12x−52y = \frac12x - \frac52 albo y=−12x+52y = -\frac12x + \frac52.

    1 pkt za postać prostej przez PP (z rozpatrzeniem prostej pionowej). 2 pkt za równanie z kk. 3 pkt za k=±12k = \pm\frac12. 4 pkt za obie styczne.

  2. (0–3 pkt) Wyznacz wszystkie wartości aa, dla których okręgi x2+y2=9x^2 + y^2 = 9 i (x−a)2+y2=1(x - a)^2 + y^2 = 1 są styczne.

    Rozwiązanie i punktacja
    1. Odległość środków. d=∣a∣d = |a|, promienie 33 i 11.
    2. Styczność zewnętrzna. ∣a∣=4|a| = 4;  \ wewnętrzna: ∣a∣=2|a| = 2.
    3. Wynik. a∈{−4,−2,2,4}a \in \{-4, -2, 2, 4\}.

    1 pkt za d=∣a∣d = |a|. 2 pkt za jeden rodzaj styczności. 3 pkt za oba.

  3. (0–3 pkt) Punkt CC leży na osi OyOy i jest równo odległy od punktów A=(1,5)A = (1, 5) i B=(5,1)B = (5, 1). Oblicz współrzędne CC.

    Rozwiązanie i punktacja
    1. Symetralna. środek ABAB: (3,3)(3, 3); aAB=−1a_{AB} = -1, więc symetralna y=xy = x.
    2. Przecięcie z OyOy. x=0x = 0:  C=(0,0)\ C = (0, 0).
    3. Kontrola. ∣CA∣2=26=∣CB∣2|CA|^2 = 26 = |CB|^2 ✓.

    1 pkt za środek ABAB i współczynnik symetralnej (albo za równanie ∣CA∣=∣CB∣|CA| = |CB|). 2 pkt za symetralną albo równanie z jedną niewiadomą. 3 pkt za C=(0,0)C = (0, 0).