MATEMATIKA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK MEGOLDÁSAI - B 1999. Vissza a feladatsorhoz A MEGOLDÁSOK ÉRTÉKELÉSÉNEK ÁLTALÁNOS SZEMPONTJAI 1. Bármely helyes megoldásért a közölt pontszámmal azonos pontszámot kell adni, de minden feladatnak csak egy megoldása értékelhető. A közölt részpontszámok tovább nem bonthatók. Az útmutatóban nem szereplő megoldásokat a közölt megoldásoknak megfelelően értelemszerűen kell pontozni. 2. A megoldásokban csak azok a lépések pontozhatók, amelyek valamely befejezhető megoldás részeit képezik. 3. Ha a vizsgázó a feladatot félreérti és más feladatot old meg, akkor erre nem kaphat pontot. Ha a feladatban nem szereplő feltételt is felhasznál, akkor csak azokra a részletekre kaphat pontot, amelyek ennek a további feltételnek a felhasználási helyét megelőzik. Ha pedig a feladat valamelyik adatát hibásan írja le, és amiatt a megoldás útja más lesz, akkor csak azok a lépések értékelhetők, amelyek az eredeti feladat megoldásához is szükségesek. 4. Számítási (műveleti) hibák esetén azokon a helyeken, ahol az útmutató nem ad erre külön utasítást, a következőképpen kell eljárni: arra a részletre, amelyben a vizsgázó a hibát elköveti, nem kap pontot; minden további részletre teljes pontszámot kap, ha abban elvileg helyesen jár el, és olyan részletet dolgoz ki, amely szükséges a feladat megoldásához. Nem kaphat azonban pontot olyan részletre, amelyre nincs szükség a feladat megoldásához. 5. Ahol a számítás pontos eredménye csak irracionális számokkal - pl. gyökös alakban - írható fel, ott zárójelben annak tizedes tört alakú közelítő értéke is meg van adva. Akár az egyik, akár a másik alakban adja meg a vizsgázó a helyes eredményt, azt teljes értékűnek kell elfogadni; a vizsgázó által kiszámított közelítő érték akkor tekinthető helyesnek, ha szabályos kerekítéssel megegyezik a közölt közelítő értékkel. 6. Amit a vizsgázó áthúz, azt érvénytelennek kell tekinteni (akkor is, ha jó). Ha egy számítást többször is újrakezd, de egyik változatot sem húzza át, akkor a legutóbbit kell figyelembe venni. A FELADATOK MEGOLDÁSA ÉS A MEGOLDÁSOK ÉRTÉKELÉSE 1. Ha a kétjegyű szám tízeseinek a számát x, az egyeseinek a számát y jelöli, akkor a kétjegyű szám l0x+y. A feladat feltételeit felhasználva a következő egyenletrendszert kapjuk: l0 x + y = 5 xy + 2, l0 x + y - (l0y + x) = 45 (3 pont) A második egyenletből y-t kifejezve kapjuk, hogy y = x - 5. (1 pont) Ezt az első egyenletbe behelyettesítve azonos átalakítások után az 5x2 - 36x + 7 = 0 (2 pont) egyenlethez jutunk, amelynek gyökei: x1 = 7, x2 = 1/5. (1 pont) Mivel x számjegy, ezért x = 7. (1 pont) Ekkor y = 2. (1 pont) A kétjegyű szám 72, amely a feladat feltételeit valóban kielégíti. (1 pont) összesen: 10 pont Megjegyzés. Teljes megoldásnak fogadjuk el, ha a vizsgázó megállapítja az y=x-5 és x nem egyenlő 0 feltételt (4 pont), észreveszi, hogy ennek alapján a szóba jövő számok 61, 72, 83, 94 lehetnek ((3 pont)), majd ezekből próbálgatással kiválasztja az egyetlen megoldást: 72-őt ((3 pont)). 2. Ha d a számtani sorozat különbsége, akkor az első öt elem: 1, 1+d, 1+2d, 1+3d, 1+4d. (2 pont) A következő öt elem: 1+5d, 1+6d, 1+7d, 1+Bd, 1+9d. (2 pont) Az első öt elem összege S + l0d, a következő öt elem összege 5 + 35d. A feladat feltételei szerint az 5+l0d-1/4(5+35d) egyenlethez jutunk. (2 pont) Ennek megoldása: d = -3. (2 pont) Ekkor a számtani sorozat első öt eleme: 1, -2, -5, -8, -11. (2 pont) E sorozat valóban kielégíti a feladat feltételeit. (1 pont) összesen: 11 pont 3. A cos2x=cos2x-sin2x azonosság felhasználásával összevonás és rendezés után a 15cos2x-8sin2x-5sinx-27/4=0 egyenletet kapjuk. (2 pont) Ebből a cos2x=1-sin2x helyettesítéssel a 92sin2x+20sin x - 33 = 0 egyenlethez jutunk. (2 pont) Innen sin x = 1/2 vagy sin x = -33/46. (2 pont) A sin x = -33/46 egyenletnek nincs, a sin x = 1/2 egyenletnek van gyöke a [0,p] intervallumban. (2 pont) A sin x = 1/2 - nek a [0,p] intervallumba eső gyökei: (2 pont) A az eredeti egyenletnek a megoldásai. (1 pont) Összesen 11 pont 4. A (2x-y)2 = 9/4 egyenlet mindkét oldalából négyzetgyököt vonva a egyenletekhez jutunk. (2 pont) Innen y=2x+3/2 ill. y=2x-3/2. (1 pont) Ha y = 2x + 3/2, akkor a egyenletbe való behelyettesítés után a egyenletet kapjuk, amelynek a megoldása csak a 3x = 1-ből adódik, azaz x = 0. (2 pont) Mivel y = 2x + 3/2, ezért y = 3/2 (1 pont) Ha y = 2x - 3/2 , akkor az előzőekhez hasonlóan az 1/9 - 32x + 3x - 4 = 0 egyenletet kell megoldani, (2 pont) ahonnan 3x = 3, azaz x = 1, és y = 1/2. (1 pont) Így az egyenletrendszer megoldásai: a (0; 3/2 ) és az (1; 1/2 ) számpár. (1 pont) A C (2;1) középpontú 2 egység sugarú kör belsejében azok és csak azok a pontok vannak, amelyeknek koordinátái kielégítik az (x-2)2+(y-1)2 <4 egyenlőtlenséget. (2 pont) Ennek az egyenlőtlenségnek csak az (1; 1/2) koordinátájú pont tesz eleget. (1 pont) Összesen: 13 pont Megjegyzés. Teljes megoldásnak fogadjuk el, ha a vizsgázó megállapítja, hogy az y = 2x + 3/2 egyenes nem metszi az adott kört, és ezért az exponenciális egyenletbe csak y = 2x - 3/2 visszahelyettesítését végzi el, majd ebből kiszámítja a helyes megoldást. 5. Ha az adott egyenletben a négyzetes tag együtthatója nulla, akkor az egyenlet elsőfokú, és egy megoldása van, (1 pont) vagyis, ha 2 + log2p = 0, azaz p = 1/4 (1 pont) Ha 2 + log2p ≠ 0, akkor az egyenlet. másodfokú, és egy megoldása van, ha a diszkriminánsa nulla (2 pont) azaz, ha D = (6 log2p)2- 4(2+log2p)(4 log2p+1) = 0. (2 pont) A kijelölt műveleteket elvégezve, a következő egyenletet kapjuk: 5(log2p)2- 9 log2p - 2 = 0, (2 pont) amelyből log2p = 2, ill. log2p = - 1/5 (=- 0,2). (2 pont) Innen p = 4 ill. p = (= 2-0,2 = 0,8706). (2 pont) Összefoglalva: az adott egyenletnek egy megoldása van, ha p = 1/4, vagy p = 4, vagy p = (1 pont) Összesen: 13 pont 6.Használjuk az ábra jelöléseit! Legyen OlEl = r és O2E2 = R az O1 ill. O2 középpontú körök sugara, R>r. Továbbá O1O2 = 12; E1E2 = 2 és F1F2 = 4. Az E1E2 közös külső érintőszakasszal húzzunk párhuzamost O1-ből, ez az O2E2 szakaszt E-ben metszi, ahol OlE = E1E2 és O2E = R - r. (3 pont) Az O1EO2 derékszögű háromszögre alkalmazzuk a Pitagorasz - tételt, így az (1) (R-r)2 = 144 - (2)2 egyenletet kapjuk. (1 pont) Az F1F2 közös belső érintőszakasszal is húzzunk párhuzamost O1-ből, ez az O2F2 egyenest F-ben metszi, ahol O1F = F1F2 és O2F = R + r. (3 pont) Az O1FO2 derékszögű háromszögből (2) (R+r)2 = 144 - (4)2 egyenlethez jutunk. (1 pont) Az (1) és (2) egyenletekből az R-r=2 és az R + r = 4 egyenleteket kapjuk. (1-1 pont) Ezen egyenletek közös megoldása: r = 2-1 és R=2+1. (2 pont) Így az O1 és O2 középpontú körök sugara 2-1 és 2+1 . (1 pont) Összesen: 13 pont 7. Használjuk az ábra jelöléseit! Legyen az ABCD téglalap szögfelezői alkotta négyszög EFGH, a téglalap két oldala AB = a, BC = b, AEFB ahol a > 2b. A téglalap szögfelezői által alkotott EFGH négyszög szemközti oldalai párhuzamosak, tehát ez a négyszög paralelogramma. (1 pont) A téglalap oldalfelező merőlegesei - egyben a szimmetria tengelyei - az EFGH paralelogramma átló egyenesei, merőlegesek egymásra, ezért ez a paralelogramma rombusz. (2 pont) Az FKB és az FOG háromszögek egyenlő szárú derékszögű háromszögek. Befogóik hossza: FK = KB = b/2 és OF = OG = (a-b)/2 , (1 pont) vagyis a rombusz átlói egyenlőek, a hosszuk a-b, az EFGH négyszög négyzet. E négyzet területe az (a-b)2/2, az ABCD téglalap területe ab (2 pont) A feladat feltétele miatt (1) ab=(a-b)2/2 (1 pont) Az (1) egyenletet rendezve és a2-tel elosztva a egyenletet kapjuk, amelynek megoldásai: b/a=2 Legyen a téglalap átlóinak hajlásszöge a COB=a, ahol 0o < a < 90o, és a COK = a/2 (1 pont) A COK derékszögű háromszögből tg a/2 = b/a, a kezdeti a > 2b miatt b/a < 1/2 is teljesül. Mivel tg a/2 = b/a, ezért a feladat megoldása tg a/2 = 2 - innen a/2 = 15o. (1 pont) A téglalap átlóinak hajlásszöge 30o-os. (1 pont) Összesen:14 pont 8. Az (1) 4x+y+4z=3 és a (2) 3x+6y-4z=4 egyenlőségeket felhasználva az adott kifejezést egyismeretlenes kifejezéssé alakítjuk, amelynek a legkisebb és a legnagyobb értékét a kezdeti feltételek mellett határozzuk meg. Az (1) és (2) egyenlőség megfelelő oldalainak összeadása, majd egyszerűsítés után x+y =1-et, azaz (3) y = 1-x-et kapunk. (2 pont) Az (1) egyenlőséget 6-tal beszorozzuk, ebből a (2) egyenlőség megfelelő oldalait kivonjuk. Ekkor egyszerűsítés után a 3x+4z = 2 egyenlőséghez jutunk, és ebből (4) z = (2-3x)/4. (2 pont) A 4x-3y+8z kifejezésbe az y = 1-x és a z = (2-3x)/4 kifejezéseket helyettesítve az összevonások elvégzése után az x+1 egyismeretlenes kifejezés adódik. (3 pont) A feladat feltételei szerint 0 x 0 y 0 z. A (3) miatt 0 x 1 (2 pont) A (4) miatt 0 2 - 3x, azaz 0 x 2/3 (2 pont) Ezért x-re 0 x 2/3 adódik, azaz 1 x+1 5/3. Ekkor az adott kifejezésre 1 4x - 3y + 8z 5/3, (3 pont) Így a 4x - 3y + 8z kifejezés legkisebb értéke 1, a legnagyobb értéke 5/3 (1 pont) Összesen: 15 pont - vissza -