Wskazówka: Przy potęgowaniu ułamków dziesiętnych pamiętaj, że liczba miejsc po przecinku w wyniku to liczba miejsc w podstawie pomnożona przez wykładnik.
Zadanie 20–1 pkt
Wartość wyrażenia $-(-2)^5$ wynosi:
Rozwiązanie krok po kroku:
Najpierw obliczamy potęgę liczby ujemnej: $(-2)^5$. Ponieważ wykładnik (5) jest nieparzysty: $(-2)^5 = -32$.
Uwzględniamy znak minus przed nawiasem: $-(-32) = 32$.
Poprawna odpowiedź: A.
Zadanie 30–1 pkt
Spośród poniższych wyrażeń największą wartość ma:
Analiza wartości wyrażeń:
A: $-0,1^2 = -0,01$
B: $(-0,1)^2 = 0,01$
C: $-0,3^2 = -0,09$
D: $(-0,3)^2 = 0,09$
Największą wartością jest $0,09$. Poprawna odpowiedź: D.
Zadanie 40–1 pkt
Kwadrat liczby $2\frac{2}{3}$ wynosi:
Rozwiązanie:
Zamiana na ułamek niewłaściwy: $2\frac{2}{3} = \frac{8}{3}$.
Podniesienie do kwadratu: $(\frac{8}{3})^2 = \frac{64}{9}$.
Wyjaśnienie błędu w C: Przy potęgowaniu ułamka dziesiętnego $0,3$ do potęgi trzeciej, wynik musi mieć 3 miejsca po przecinku (1 miejsce $\times$ 3). Zatem $0,3^3 = 0,027$, a nie $0,27$.
Poprawna odpowiedź: C.
Zadanie 70–1 pkt
Liczba $10^{-6}$ zapisana słownie to:
Rozwiązanie:
Ujemny wykładnik potęgi oznacza odwrotność liczby. Skorzystajmy ze wzoru:
Dlaczego pozostałe są błędne?
• Opcja A: Zapomniano o potęgowaniu krawędzi ($a^2$).
• Opcja C: Błędnie włączono szóstkę pod nawias z potęgą.
• Opcja D: To wzór na objętość ($a^3$), bo $(10^6)^3 = 10^{18}$.
Poprawna odpowiedź: B
Zadanie 150–3 pkt
Czy poniższe równości są prawdziwe? Wskaż poprawne odpowiedzi.
$30^6 = 5^6 \cdot 6^6$
$12^6 = 10^6 + 2^6$
$15^4 : 3^4 = 5^4$
Wyjaśnienie zasad:
1. $30^6 = (5 \cdot 6)^6 = 5^6 \cdot 6^6$ ✔ TAK. Przy mnożeniu potęg o tym samym wykładniku, mnożymy ich podstawy.
2. $12^6 = 10^6 + 2^6$ ✘ NIE. Nie istnieje żadna reguła pozwalająca na dodawanie podstaw przy tym samym wykładniku. Wartość $12^6$ jest znacznie większa niż suma tych dwóch liczb.
3. $15^4 : 3^4 = (15 : 3)^4 = 5^4$ ✔ TAK. Przy dzieleniu potęg o tym samym wykładniku, dzielimy ich podstawy.
Zadanie 160–1 pkt
Sześcian o krawędzi długości 3 000 000 ma objętość równą:
Rozwiązanie krok po kroku:
1. Najpierw zapisujemy długość krawędzi $a$ w notacji wykładniczej:
$a = 3\,000\,000 = 3 \cdot 10^6$
2. Stosujemy wzór na objętość sześcianu: $V = a^3$.
$V = (3 \cdot 10^6)^3$
Korzystamy ze wzoru na potęgę iloczynu $(a \cdot b)^n = a^n \cdot b^n$:
$V = 3^3 \cdot (10^6)^3$
Analiza błędów:
• Opcja A: Błędnie dodano wykładnik do $x$ ($2+1$) zamiast pomnożyć ($2 \cdot 2$).
• Opcja B: Nie podniesiono zmiennych do kwadratu.
• Opcja D: Zapomniano o podniesieniu liczby 2 do kwadratu.
3. Korzystamy z działań na potęgach:
• Mnożenie: $2^{10+4} = 2^{14}$
• Dzielenie: $2^{14-7} = 2^7$
Otrzymujemy: $2^7 = 2^x \implies \mathbf{x = 7}$
Poprawna odpowiedź: C
Zadanie 190–1 pkt
Odległość od Ziemi do najbliższych gwiazd (poza Słońcem) to około $4 \cdot 10^{13}$ km. Odległość ta zapisana bez użycia potęg ma postać:
Wyjaśnienie:
Zapis $4 \cdot 10^{13}$ oznacza, że liczbę 4 mnożymy przez jedynkę z trzynastoma zerami ($10\,000\,000\,000\,000$).
4 [i dopisujemy 13 zer]
= 40 000 000 000 000
Pamiętaj:
• Dodatni wykładnik (13) oznacza bardzo dużą liczbę (przesuwamy przecinek w prawo).
• Ujemny wykładnik (np. $-13$) oznaczałby bardzo małą liczbę ułamkową (jak w opcjach B i D).
Poprawna odpowiedź: A
Zadanie 200–1 pkt
Kropla wody waży około $4 \cdot 10^{-5}$ kg, czyli:
Rozwiązanie krok po kroku:
1. Najpierw zamieniamy kilogramy na gramy. Wiemy, że $1$ kg $= 1000$ g $= 10^3$ g.
$4 \cdot 10^{-5}$ kg $= 4 \cdot 10^{-5} \cdot 10^3$ g
Korzystamy z dodawania wykładników przy mnożeniu:
$10^{-5} \cdot 10^3 = 10^{-5 + 3} = 10^{-2}$
Zatem: $4 \cdot 10^{-2}$ g $= 4 \cdot 0,01$ g $= \mathbf{0,04}$ g
Inna metoda:
$4 \cdot 10^{-5}$ kg $= 0,00004$ kg. Przesuwamy przecinek o 3 miejsca w prawo, aby przejść na gramy: $0,04$ g.
Elektron waży ok. $10^{-30}$ kg, a wirus grypy — ok. $10^{-15}$ kg. Z tego wynika, że:
Rozwiązanie:
Aby dowiedzieć się, ile razy jedna rzecz jest lżejsza od drugiej, musimy podzielić ich masy przez siebie:
$$\frac{\text{masa wirusa}}{\text{masa elektronu}} = \frac{10^{-15}}{10^{-30}}$$
Przy dzieleniu potęg o tych samych podstawach odejmujemy wykładniki:
$10^{-15 - (-30)} = 10^{-15 + 30} = 10^{15}$
Oznacza to, że wirus jest $10^{15}$ razy cięższy od elektronu, czyli elektron jest $10^{15}$ razy lżejszy od wirusa.
Poprawna odpowiedź: B
Zadanie 230–3 pkt
Jedna warstwa lakieru nakładanego na nadwozie samochodu ma grubość około $9 \cdot 10^{-5}$ m. Oceń prawdziwość podanych zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub F — jeśli jest fałszywe.
Zdanie
Ocena
Grubość 10 warstw takiego lakieru byłaby równa $9 \cdot 10^{-6}$ m.
Połowa grubości warstwy lakieru byłaby równa $4,5 \cdot 5^{-2,5}$ m.
Jeżeli lakier na nadwoziu samochodu tworzyłby powłokę o grubości $1,8 \cdot 10^{-4}$ m, to znaczy, że nadwozie pokryto 20 warstwami lakieru.
Wyjaśnienie (dlaczego FFF):
Zdanie 1 (FAŁSZ): Obliczamy grubość 10 warstw: $10 \cdot (9 \cdot 10^{-5}) = 9 \cdot 10^1 \cdot 10^{-5} = 9 \cdot 10^{-4}$ m. Podana wartość $10^{-6}$ jest błędna.
Zdanie 2 (FAŁSZ): Połowa grubości to $\frac{9 \cdot 10^{-5}}{2} = 4,5 \cdot 10^{-5}$ m. Zapis z podstawą 5 w wykładniku jest całkowicie niepoprawny.
Zdanie 3 (FAŁSZ): Sprawdzamy grubość 20 warstw:
$20 \cdot (9 \cdot 10^{-5}) = 180 \cdot 10^{-5} = 1,8 \cdot 10^2 \cdot 10^{-5} = \mathbf{1,8 \cdot 10^{-3}}$ m.
W zadaniu podano $1,8 \cdot 10^{-4}$ m, co jest wartością 10-krotnie mniejszą.
Poprawne odpowiedzi: F / F / F
Zadanie 240–1 pkt
Masę Słońca można zapisać jako $2 \cdot 10^{30}$ kg. Słoń waży przeciętnie 5 ton. Ile razy Słońce jest cięższe od czterdziestu tysięcy słoni?
Rozwiązanie krok po kroku:
1. Masa 40 000 słoni w kilogramach:
• Jeden słoń: $5$ ton $= 5000$ kg $= 5 \cdot 10^3$ kg
Pierwiastek kwadratowy z liczby $1\frac{9}{16}$ wynosi:
Rozwiązanie krok po kroku:
Aby wyciągnąć pierwiastek z liczby mieszanej, najpierw zamieniamy ją na ułamek niewłaściwy:
$$1\frac{9}{16} = \frac{1 \cdot 16 + 9}{16} = \frac{25}{16}$$
Teraz wyciągamy pierwiastek z licznika i mianownika:
$$\sqrt{\frac{25}{16}} = \frac{\sqrt{25}}{\sqrt{16}} = \frac{5}{4}$$
Na koniec zamieniamy ułamek niewłaściwy z powrotem na liczbę mieszaną:
$$\frac{5}{4} = 1\frac{1}{4}$$
Poprawna odpowiedź: C
Zadanie 260–1 pkt
Bok kwadratu, którego pole wynosi $9 \cdot 10^{16}$ m², ma długość:
Rozwiązanie krok po kroku:
1. Wiemy, że pole kwadratu $P$ obliczamy ze wzoru $P = a^2$, gdzie $a$ to długość boku.
2. Aby znaleźć bok, musimy wyciągnąć pierwiastek kwadratowy z pola:
Pan Sławek chce namalować na ścianie jak największy kwadrat. Ma do dyspozycji litr farby. Warstwa farby, którą nanosi na ścianę, ma 1 mm grubości. Bok kwadratu może mieć długość co najwyżej:
Rozwiązanie krok po kroku:
1. Ujednolicamy jednostki (przejdźmy na centymetry):
Komentarze
Prześlij komentarz