Uczysz innych? Poznaj LekcjeRazem.pl →
PR01

Funkcja wykładnicza i logarytmiczna — klucz maturalny, poziom rozszerzony

PriorytetAbardzo ważny
Częstotliwość5/7arkuszy 2020–2026
Punkty w arkuszuśr. 2,1 pkt (0–5)
Formy zadańotwarte 2 pkt (model wzrostu/rozpadu), 2–3 pkt (wykaż tożsamość logarytmiczną)
🔑 Sygnał: Dziedzina → wspólna podstawa lub podstawienie → porównanie (podstawa $\lt 1$ odwraca znak).

🎯 Co musisz umieć

  • rozwiązywać równania i nierówności wykładnicze (wspólna podstawa, podstawienie $t=a^x$),
  • rozwiązywać równania i nierówności logarytmiczne z dziedziną i monotonicznością ($a\gt 1$ / $0\lt a\lt 1$),
  • stosować zmianę podstawy logarytmu i wykazywać równości z parametrami $a=\log\dots$,
  • budować i stosować modele $N(t)=N_0k^t$ (wzrost, rozpad, stygnięcie).

🔍 Jak rozpoznać zadanie

  • „masa maleje o $p\%$ na dobę”, „liczebność podwaja się co …” → model wykładniczy,
  • „wykaż, że jeżeli $\log_5 4=a$, to …” → zmiana podstawy na wspólną,
  • $9^x-4\cdot3^x+3=0$ → podstawienie $t=3^x\gt 0$.

📘 Teoria w pigułce

  • $f(x)=a^x$: dla $a\gt 1$ rosnąca, dla $0\lt a\lt 1$ malejąca; $a^x\gt 0$ zawsze. $a^{f(x)}=a^{g(x)} \iff f(x)=g(x)$.
  • Nierówność: $a^{f(x)}\gt a^{g(x)}$ — dla $a\gt 1$ zachowujemy znak, dla $0\lt a\lt 1$ odwracamy. To samo dla logarytmów.
  • Dziedzina logarytmu: argument $\gt 0$, podstawa $\gt 0$ i $\ne1$ — wyznacz ją przed przekształceniami.
  • Zmiana podstawy: $\log_ab=\dfrac{\log_cb}{\log_ca}$; w szczególności $\log_ab\cdot\log_ba=1$.
  • $a^{\log_ab}=b$, np. $81^{\log_3x}=\left(3^{\log_3x}\right)^4=x^4$.

∑ Najważniejsze wzory

$\log_ab=\dfrac{\log_cb}{\log_ca}$
$a^{\log_ab}=b$
$N(t)=N_0\cdot k^t$
$\log_a(xy)=\log_ax+\log_ay$
$\log_ax^r=r\log_ax$

⚙️ Algorytm krok po kroku

  1. Wyznacz dziedzinę (logarytmy) lub zauważ $a^x\gt 0$ (wykładnicze).
  2. Sprowadź do wspólnej podstawy albo podstaw $t=a^x$ / $t=\log_ax$.
  3. Porównaj wykładniki/argumenty — przy podstawie z $(0,1)$ odwróć znak nierówności.
  4. Odrzuć rozwiązania spoza dziedziny (i ujemne $t$ przy $t=a^x$).

⚠️ Najczęstsze pułapki

ŹleDobrzeDlaczego
✗ $\log_{\frac12}(x-2)\ge-3 \Rightarrow x-2\ge8$✓ $x-2\le8$podstawa $\lt 1$ odwraca znak
✗ pominięta dziedzina✓ $x^2-1\gt 0$ i $x-1\gt 0$często jedno rozwiązanie odpada
✗ $t=3^x$, $t=-1 \Rightarrow x=\dots$✓ $t\gt 0$ — odrzucamy$3^x$ nie jest ujemne
✗ „po $7{,}2$ doby” jako odpowiedź na „pełnych dób”✓ $8$ dóbzaokrąglaj zgodnie z treścią

✍️ Przykład wzorcowy typ zadania 1 z matury 2025

Liczebność populacji bakterii opisuje wzór $N(t)=N_0\cdot k^t$, gdzie $t$ — czas w godzinach. Na początku było $1000$ bakterii, a po $2$ godzinach — $2250$. Oblicz $k$ i ustal, po ilu pełnych godzinach liczebność po raz pierwszy przekroczy $10\,000$.

📊 Ślad w prawdziwych arkuszach CKE

Zadania autentyczne. Niżej są prawdziwe zadania z arkuszy CKE — numer i punktacja zgodne z oryginalnym arkuszem. Kliknij rok, aby otworzyć cały arkusz.

RokZadaniaPktCzego dotyczyło
2026—0 pktbrak osobnego zadania
2025zad. 12 pktpopulacja bakterii $N(t)=N_0\cdot k^t$
2024zad. 1, 55 pktstygnięcie kawy (model wykładniczy); wykaż $\log_{12}80=\frac{2a+1}{a(1+b)}$
2023zad. 1, 12.14 pktrozpad substancji (ubywa $19\%$ na dobę); przekształcenia z $81^{\log_3x}$
2022zad. 11 pkt$\log_3\sqrt{27}-\log_{27}\sqrt3$
2021zad. 63 pktwykaż, że $\log_3 4=\frac{4}{c-1}$, gdy $\log_2 18=c$
2020—0 pktbrak zadania z tego klucza

✍️ Trening: 15 zadań w formacie maturalnym

Zadania autorskie. To nie są przedruki z arkuszy — ułożyliśmy je w formacie maturalnym, na wzorów z tabeli „Ślad w arkuszach CKE” powyżej. Typ, punktacja i poziom trudności odpowiadają realnym zadaniom egzaminacyjnym.

Zadania zamknięte sprawdzają się po kliknięciu odpowiedzi (jedna próba). W otwartych porównaj swoje rozwiązanie z wzorcowym i wystaw samoocenę według schematu punktowania — wynik zapisze się na koncie.

PR01.1odpowiedź krótka★★★ 0–2 pkt🔗

Rozwiąż równanie $4^x=8^{x-1}$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 2 pkt
PR01.2odpowiedź krótka★★★ 0–2 pkt🔗

Rozwiąż równanie $\log_2(x-1)+\log_2(x+1)=3$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 2 pkt
PR01.3odpowiedź krótka★★★ 0–2 pkt🔗

Rozwiąż nierówność $\left(\tfrac13\right)^{2x-1}\gt 27$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 2 pkt
PR01.4otwarte★★★ 0–2 pkt🔗

Rozwiąż nierówność $\log_{\frac12}(x-2)\ge-3$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 2 pkt
PR01.5otwarte★★★ 0–2 pkt🔗

Masę substancji (w gramach) po $t$ dobach opisuje wzór $m(t)=5\cdot0{,}8^{\,t}$. Oblicz, po ilu pełnych dobach masa substancji po raz pierwszy będzie mniejsza od $1$ grama.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 2 pkt
PR01.6otwarte★★★ 0–2 pkt🔗

Temperatura kawy (w $^\circ$C) po $t$ minutach jest równa $T(t)=20+60\cdot k^t$. Po $10$ minutach kawa ma $50^\circ$C. Oblicz temperaturę kawy po $20$ minutach.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 2 pkt
PR01.7otwarte★★★ 0–3 pkt🔗

Wykaż, że jeżeli $\log_23=a$, to $\log_624=\dfrac{a+3}{a+1}$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 3 pkt
PR01.8otwarte★★★ 0–3 pkt🔗

Rozwiąż równanie $9^x-4\cdot3^x+3=0$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 3 pkt
PR01.9otwarte★★★ 0–3 pkt🔗

Rozwiąż nierówność $\log_2x+\log_2(x-2)\lt 3$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 3 pkt
PR01.10otwarte★★★ 0–3 pkt🔗

Rozwiąż równanie $\log_2(x^2-1)=2+\log_2(x-1)$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 3 pkt
PR01.11zamknięte★★★ 0–1 pkt🔗

Rozwiązaniem równania $3^{x+1}=27$ jest

A$2$
B$3$
C$9$
D$1$
PR01.12zamknięte★★★ 0–1 pkt🔗

Liczba $\log_5 125-\log_5 5$ jest równa

A$3$
B$2$
C$25$
D$\log_5 120$
PR01.13zamknięte★★★ 0–1 pkt🔗

Dla $f(x)=2^x$ wartość $f(0)$ jest równa

A$0$
B$2$
C$1$
D$-1$
PR01.14zamknięte★★★ 0–1 pkt🔗

Rozwiązaniem równania $3^x=\tfrac13$ jest

A$1$
B$3$
C$-3$
D$-1$
PR01.15odpowiedź krótka★★★ 0–1 pkt🔗

Oblicz $\log_3 81$.

✎ Samoocena wg schematu punktowania — ile punktów zdobył(a)byś?/ 1 pkt
LekcjeRazem.pl — prowadź korepetycje profesjonalnie. Tablica online, grafik, rozliczenia i AI w jednym miejscu. Sprawdź LekcjeRazem.pl.
Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.