Zbiory arkuszy maturalnych z matematyki. Nasza strona oferuje bogaty wybór przykładowych arkuszy, rozwiązań zadań, testów z matematyki oraz wiele innych materiałów
Matura próbna z matematyki (poziom podstawowy) - Nowa Era 2023 Zadanie 16 z 28
Zadanie nr 16. (1pkt)
Kąt \(\alpha\) jest ostry, a \(sin\alpha=2\cdot cos\alpha\).
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe. \(tg\alpha=2\)
\(sin\alpha=\frac{1}{2}\)
\(tg\alpha=2\)
Odpowiedź:
1) PRAWDA
2) FAŁSZ
Rozwiązanie:
Krok 1. Ocena prawdziwości pierwszego zdania.
Z własności funkcji trygonometrycznych wiemy, że \(tg\alpha=\frac{sin\alpha}{cos\alpha}\). Skoro tak, to podane w treści równanie możemy przekształcić w następujący sposób:
$$sin\alpha=2\cdot cos\alpha \ ,\
\frac{sin\alpha}{cos\alpha}=2 \ ,\
tg\alpha=2$$
Zdanie jest więc prawdą.
Krok 2. Ocena prawdziwości drugiego zdania.
Tym razem skorzystamy z jedynki trygonometrycznej, czyli zależności \(sin^2\alpha+cos^2\alpha=1\). Z równania \(sin\alpha=2\cdot cos\alpha\) wynika, że \(cos\alpha=\frac{1}{2}sin\alpha\). Podstawiając to teraz do jedynki trygonometrycznej, otrzymamy:
$$sin^2\alpha+\left(\frac{1}{2}sin\alpha\right)^2=1 \ ,\
sin^2\alpha+\frac{1}{4}sin^2\alpha=1 \ ,\
\frac{5}{4}sin^2\alpha=1 \quad\bigg/\cdot\frac{4}{5} \ ,\
sin^2\alpha=\frac{4}{5} \ ,\
sin\alpha=\sqrt{\frac{4}{5}} \quad\lor\quad sin\alpha=-\sqrt{\frac{4}{5}}$$
Skoro \(\alpha\) jest kątem ostrym, to sinus takiego kąta musi być dodatni, więc ujemne rozwiązanie odrzucamy i zostaje nam jedynie \(sin\alpha=\sqrt{\frac{4}{5}}\), co możemy jeszcze rozpisać jako $$sin\alpha=\frac{2}{\sqrt{5}}=\frac{2\sqrt{5}}{\sqrt{5}\cdot\sqrt{5}}=\frac{2\sqrt{5}}{5}$$
Sinus nie jest więc równy \(\frac{1}{2}\), czyli zdanie jest fałszem.
Teoria:
W trakcie opracowania
matura próbna - Nowa Era