Matura poprawkowa z matematyki (poziom podstawowy) - Sierpień 2025
Łącznie do zdobycia jest 50 punktów, a sugerowany maksymalny czas rozwiązywania to 180 minut.
Zadanie 1. (1pkt) Liczba \(|\sqrt{5}-3|+|\sqrt{5}-1|\) jest równa:
Zadanie 2. (1pkt) Liczba \(\dfrac{25^{-2}}{125^{-4}}\) jest równa:
Zadanie 3. (1pkt) Liczba \(\sqrt[3]{24}+\sqrt[3]{192}\) jest równa:
Zadanie 4. (1pkt) Liczba \(log_{3}2-log_{3}18\) jest równa:
Zadanie 5. (2pkt) Wykaż, że liczba \(8^{50}-2^{145}\) jest podzielna przez \(31\).
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Naszą liczbę możemy rozpisać w następujący sposób:
$$8^{50}-2^{145}=(2^3)^{50}-2^{145}=2^{150}-2^{145}$$
Otrzymaliśmy odejmowanie potęg o jednakowych podstawach. Teraz moglibyśmy rozbić liczbę \(2^{150}\) na iloczyn \(2^{5}\cdot2^{145}\). Z kolei dla lepszego zobrazowania można też byłoby rozpisać \(2^{145}\) jako \(1\cdot2^{145}\). To doprowadzi nas do następującej sytuacji:
$$2^{150}-2^{145}=2^{5}\cdot2^{145}-1\cdot2^{145}=32\cdot2^{145}-1\cdot2^{145}=31\cdot2^{145}$$
Otrzymaliśmy w ten sposób iloczyn dwóch liczb całkowitych, z czego jedna jest równa właśnie \(31\). To oznacza, że nasza liczba jest podzielna przez \(31\), co należało udowodnić.
Zadanie 6. (1pkt) Dla każdej liczby rzeczywistej \(x\) i dla każdej liczby rzeczywistej \(y\) wartość wyrażenia \((3x+y)^2-(3x-y)^2\) jest równa wartości wyrażenia:
Zadanie 7. (1pkt) Zbiorem wszystkich rozwiązań nierówności \(3-x\ge\frac{5x-1}{2}\) jest przedział:
Zadanie 8. (3pkt) Dane jest równanie \(\dfrac{3}{3x-7}=\dfrac{5x}{x-8}\) gdzie \(x\neq\frac{7}{3}\) i \(x\neq8\). Wyznacz wszystkie rozwiązania tego równania należące do przedziału \((\frac{5}{4},+\infty)\). Zapisz obliczenia.
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Rozpisanie równania.
Tego typu równania najprościej jest rozwiązywać wykonując tzw. mnożenie na krzyż, zatem:
$$\frac{3}{3x-7}=\frac{5x}{x-8} \\
3\cdot(x-8)=(3x-7)\cdot5x \\
3x-24=15x^2-35x \\
-15x^2+38x-24=0$$
Krok 2. Rozwiązanie powstałego równania kwadratowego.
Otrzymaliśmy równanie kwadratowe zapisane w postaci ogólnej, zatem przy rozwiązaniu możemy posłużyć się deltą:
Współczynniki: \(a=-15,\;b=38,\;c=-24\)
$$Δ=b^2-4ac=38^2-4\cdot(-15)\cdot(-24)=1444-1440=4 \\
\sqrt{Δ}=\sqrt{4}=2$$
$$x_{1}=\frac{-b-\sqrt{Δ}}{2a}=\frac{-38-2}{2\cdot(-15)}=\frac{-40}{-30}=\frac{4}{3} \\
x_{2}=\frac{-b+\sqrt{Δ}}{2a}=\frac{-38+2}{2\cdot(-15)}=\frac{-36}{-30}=\frac{6}{5}$$
Krok 3. Weryfikacja otrzymanych wyników.
Celem zadania jest podanie które z otrzymanych rozwiązań mieści się w przedziale \((\frac{5}{4},+\infty)\), czyli które rozwiązanie tak naprawdę jest większe od \(1,25\). Taką liczbą będzie tylko \(\frac{4}{3}\) (bo jest to w przybliżeniu \(1,33\)), zatem jedynym rozwiązaniem do tego zadania będzie \(x=\frac{4}{3}\).
Zadanie 9. (2pkt) Rozwiąż nierówność \(-3x^2\gt6x-9\). Zapisz obliczenia.
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Doprowadzenie nierówności do postaci ogólnej.
Rozwiązywanie nierówności rozpoczynamy od przeniesienia wyrazów na lewą stronę, otrzymując następującą sytuację:
$$-3x^2\gt6x-9 \\
-3x^2-6x+9\gt0$$
Krok 2. Obliczenie miejsc zerowych wielomianu.
Współczynniki: \(a=-3,\;b=-6,\;c=9\)
$$Δ=b^2-4ac=(-6)^2-4\cdot(-3)\cdot9=36-(-108)=144 \\
\sqrt{Δ}=\sqrt{144}=12$$
$$x_{1}=\frac{-b-\sqrt{Δ}}{2a}=\frac{-(-6)-12}{2\cdot(-3)}=\frac{6-12}{-6}=\frac{-6}{-6}=1 \\
x_{2}=\frac{-b+\sqrt{Δ}}{2a}=\frac{-(-6)+12}{2\cdot(-3)}=\frac{6+12}{-6}=\frac{18}{-6}=-3$$
Krok 3. Szkicowanie wykresu paraboli.
Współczynnik kierunkowy \(a\) jest ujemny, więc parabola będzie mieć ramiona skierowane do dołu. Zaznaczamy więc na osi wyznaczone miejsca zerowe \(x=-3\) oraz \(x=1\) (kropki będą niezamalowane, bo w nierówności wystąpił znak \(\gt\)) i rysujemy parabolę:
--rysunek dodam później---
Krok 4. Odczytanie rozwiązania.
Szukamy wartości większych od zera, czyli tych które znajdują się nad osią. To oznacza, że rozwiązaniem tej nierówności będzie przedział:
$$x\in(-3,1)$$
Zadanie 10. (1pkt) Suma wszystkich rozwiązań równania \((3x-12)(10+5x)(x-3)=0\) jest równa:
Zadanie 11. (2pkt) Właściciel restauracji kupił \(75\) kilogramów pomidorów: \(x\) kg pomidorów malinowych w cenie \(11\) złotych za kilogram oraz \(y\) kg pomidorów cherry w cenie \(7,98\) złotych za kilogram. Za pomidory zapłacił łącznie \(752,52\) złotych. Oblicz, ile kilogramów pomidorów malinowych kupił właściciel restauracji. Zapisz obliczenia.
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Zapisanie równań.
Z treści wynika, że łącznie wszystkich pomidorów było \(75kg\), więc możemy zapisać, że:
$$x+y=75$$
Dodatkowo bazując na cenie pomidorów i łącznym ich koszcie zakupu możemy zapisać, że:
$$11x+7,98y=752,52$$
Bazując na tych dwóch równaniach możemy stworzyć prosty układ równań:
\begin{cases}
x+y=75 \\
11x+7,98y=752,52
\end{cases}
Krok 2. Rozwiązanie układu równań.
Nasz układ możemy rozwiązać na różne sposoby, ale najprościej będzie chyba wykorzystać metodę podstawiania. Z pierwszego równania wynika wprost, że \(y=75-x\), zatem podstawiając to wyrażenie do drugiego równania, otrzymamy:
$$11x+7,98\cdot(75-x)=752,52 \\
11x+598,5-7,98x=752,52 \\
3,02x=154,02 \\
x=51$$
Przez \(x\) oznaczono liczbę kilogramów pomidorów malinowych, a to oznacza, że właściciel kupił \(51kg\) pomidorów malinowych.
Zadanie 12. (4pkt) Funkcja \(f\) jest określona następująco:
\(f(x)=\begin{cases} -2x-10 \text{ dla } x\in(-5, -3] \\ x-1 \text{ dla } x\in(-3, 4] \end{cases}\)
Wykres funkcji \(y=f(x)\) przedstawiono w kartezjańskim układzie współrzędnych \((x,y)\) na rysunku poniżej.
Zadanie 12.1. Uzupełnij zdania. Wpisz odpowiednie liczby w wykropkowanych miejscach, aby zdania były prawdziwe.
1. Miejscem zerowym funkcji \(f\) jest liczba \(.......\)
2. Wartość wyrażenia \(f(-2)+3\cdot f(2)\) jest równa \(.......\)
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Rozwiązanie pierwszej części zadania.
Miejsce zerowe to taki argument \(x\), dla którego funkcja przyjmuje wartość równą \(0\). Zerkamy więc na wykres i sprawdzamy, dla jakiego argumentu następuje taka sytuacja i widzimy, że jedynym miejscem zerowym tej funkcji będzie liczba \(1\).
Krok 2. Rozwiązanie drugiej części zadania.
Wyrażenie wygląda dość nietypowo, ale tak naprawdę idea zadania polega na tym, by z wykresu odczytać jaka jest wartość \(f(-2)\) oraz \(f(2)\) (czyli jakie wartości przyjmuje funkcja dla argumentów \(x=-2\) oraz \(x=2\)), a następnie by podstawić te wartości do wyrażenia. Z wykresu odczytujemy, że \(f(-2)=-3\), natomiast \(f(2)=1\). W związku z tym wartość tego wyrażenia będzie równa:
$$-3+3\cdot1=-3+3=0$$
Zadanie 12.2. Uzupełnij zdania. Wpisz odpowiednie przedziały w wykropkowanych miejscach, aby zdania były prawdziwe.
1. Zbiorem wartości funkcji \(f\) jest przedział \(.......\)
2. Zbiorem wszystkich rozwiązań nierówności \(f(x)\lt-2\) jest przedział \(.......\)
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Rozwiązanie pierwszej części zadania.
Widzimy, że funkcja przyjmuje wartości od \(-4\) aż do \(3\) włącznie, zatem zbiorem wartości będzie przedział \([-4,3]\).
Krok 2. Rozwiązanie drugiej części zadania.
Chcemy się dowiedzieć dla jakich argumentów \(x\) funkcja przyjmuje wartości mniejsze niż \(-2\). Zerkamy więc na wykres i widzimy, że dzieje się tak dla argumentów z przedziału \((-4,-1)\). Nawiasy dajemy tutaj otwarte, ponieważ dla tych krańcowych wartości przyjmowana wartość jest równa dokładnie \(-2\), a miała być mniejsza niż \(-2\).
Zadanie 13. (1pkt) Miejscem zerowym funkcji liniowej \(g\) jest liczba \((-3)\). Dla argumentu \(0\) funkcja \(g\) przyjmuje wartość \((-\frac{3}{2})\). Funkcja \(g\) jest określona wzorem:
Zadanie 14. (3pkt) Funkcja kwadratowa \(f\) jest określona wzorem \(f(x)=\frac{1}{2}x^2+bx+c\), gdzie \(b\) oraz \(c\) są liczbami rzeczywistymi. Jednym z miejsc zerowych funkcji \(f\) jest liczba \(6\). W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x,y)\) prosta o równaniu \(x=1\) jest osią symetrii wykresu funkcji \(f\).
Zadanie 14.1. Funkcja \(f\) jest określona wzorem:
Zadanie 14.2. Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz \(P\), jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo \(F\) – jeśli jest fałszywe.
Współczynnik \(b\) we wzorze funkcji \(f\) jest liczbą dodatnią.
Współczynnik \(c\) we wzorze funkcji \(f\) jest liczbą dodatnią.
Zadanie 14.3. Funkcja \(g\) jest określona dla każdej liczby rzeczywistej \(x\) wzorem \(g(x)=f(x-3)\). Osią symetrii wykresu funkcji \(g\) jest prosta o równaniu:
Zadanie 15. (1pkt) Ciąg \(((a_{n})\) jest określony wzorem \(a_{n}=\dfrac{32\cdot (-1)^n}{2^{n-1}}\) dla każdej liczby naturalnej \(n\ge1\). Szósty wyraz ciągu \((a_{n})\) jest równy:
Zadanie 16. (1pkt) Ciąg arytmetyczny \((a_{n})\) jest określony dla każdej liczby naturalnej \(n\ge1\). Różnica tego ciągu jest równa \((-4)\) oraz \(a_{10}=-24\). Szósty wyraz ciągu \((a_{n})\) jest równy:
Zadanie 17. (1pkt) Ciąg geometryczny \((a_{n})\), o wszystkich wyrazach rzeczywistych różnych od \(0\), jest określony dla każdej liczby naturalnej \(n\ge1\). Wyrazy tego ciągu spełniają warunek \(a_3=-8\cdot a_6\). Iloraz ciągu \((a_{n})\) jest równy:
Zadanie 18. (1pkt) Trzywyrazowy ciąg \((\sqrt{5}, 1, x)\) jest arytmetyczny. Trzywyrazowy ciąg \((\sqrt{5}, 1, y)\) jest geometryczny. Liczby \(x\) oraz \(y\) spełniają warunki:
Zadanie 19. (1pkt) Kąt \(\alpha\) jest ostry oraz \(cos\alpha=\frac{5}{13}\). Tangens kąta \(\alpha\) jest równy:
Zadanie 20. (1pkt) Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Liczba \(sin30°\cdot cos60°+sin60°\cdot cos30°\) jest równa:
Zadanie 21. (2pkt) Punkty \(A\), \(B\), \(C\) oraz \(D\) leżą na okręgu o środku w punkcie \(S\) i o promieniu \(36\). Punkt \(S\) leży na odcinku \(BD\). Kąt \(BDA\) ma miarę \(40°\), a kąt \(DBC\) ma miarę \(65°\).
Zadanie 21.1. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Miara kąta ostrego \(BSA\) jest równa:
Zadanie 21.2. Długość łuku \(BC\), na którym jest oparty kąt wpisany \(CDB\), jest równa:
Zadanie 22. (2pkt) Dany jest trójkąt \(ABC\), w którym \(|AB|=6\), \(|AC|=4\) oraz \(|\sphericalangle CAB|=60°\).
Zadanie 22.1. Pole trójkąta \(ABC\) jest równe:
Zadanie 22.2. Długość boku \(BC\) trójkąta \(ABC\) jest równa:
Zadanie 23. (1pkt) Dany jest trapez \(ABCD\) o podstawach \(AB\) i \(CD\) takich, że \(|AB|=2\cdot |CD|\). Przekątne \(AC\) i \(BD\) przecinają się w punkcie \(E\).

Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz \(P\), jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo \(F\) – jeśli jest fałszywe.
Pola trójkątów \(BCE\) oraz \(AED\) są równe.
Pole trójkąta \(ABE\) jest dwa razy większe od pola trójkąta \(CDE\).
Zadanie 24. (1pkt) W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x,y)\) proste \(k\) oraz \(l\) są określone równaniami:
\(k: y=(3-m)x+5\)
\(l: y=(m+3)x-4\)
Wpisz odpowiednią liczbę w wykropkowanym miejscu, aby zdanie było prawdziwe.
Proste \(k\) oraz \(l\) są równoległe, gdy liczba \(m\) jest równa \(.......\)
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Proste są względem siebie równoległe tylko wtedy, gdy mają jednakowy współczynnik kierunkowy \(a\). W naszym przypadku oznaczałoby to, że musimy sprawdzić kiedy \(3-m\) będzie równe \(m+3\), zatem musimy rozwiązać następujące równanie:
$$3-m=m+3 \\
-2m=0 \\
m=0$$
To oznacza, że te dwie proste są względem siebie równoległe tylko wtedy, gdy \(m=0\).
Zadanie 25. (1pkt) W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x,y)\) dany jest okrąg \(\mathcal{O}\) o równaniu \(\mathcal{O}: (x-1)^2+(y+3)^2=4\).
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz \(P\), jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo \(F\) – jeśli jest fałszywe.
Okrąg \(\mathcal{O}\) nie ma punktów wspólnych z osią \(Ox\) układu współrzędnych.
Okrąg \(\mathcal{O}\) ma z osią \(Oy\) układu współrzędnych dokładnie dwa punkty wspólne.
Zadanie 26. (4pkt) Dany jest graniastosłup prawidłowy trójkątny \(ABCDEF\). Wysokość podstawy \(ABC\) jest równa \(2\sqrt{3}\). Przekątna \(AE\) ściany bocznej \(ABED\) tworzy z krawędzią \(AB\) kąt o mierze \(60°\).

Oblicz objętość i pole powierzchni całkowitej tego graniastosłupa. Zapisz obliczenia.
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Oblicznie długości krawędzi podstawy.
Skoro jest to graniatosłup prawidłowy trójkątny, to wiemy iż w jego podstawie znajduje się trójkąt równoboczny. Z rysunku wynika, że ten trójkąt ma wysokość równą \(2\sqrt{3}\). Korzystając zatem ze wzoru na wysokość trójkąta równobocznego, możemy zapisać, że:
$$h=\frac{a\sqrt{3}}{2} \\
2\sqrt{3}=\frac{a\sqrt{3}}{2} \\
4\sqrt{3}=a\sqrt{3} \\
a=4$$
Krok 2. Obliczenie wysokości graniastosłupa.
Spójrzmy na trójkąt prostokątny \(ABE\). Jest to trójkąt o kątach \(30°, 60°, 90°\). Obliczyliśmy przed chwilą, że ta dolna przyprostokątna ma długość \(4\), zatem korzystając z własności tego trójkąta możemy stwierdzić, że ta dłuższa przyprostokątna będzie mieć długość \(\sqrt{3}\) razy większą, czyli że tym samym \(H=4\sqrt{3}\).
Krok 3. Obliczenie pola podstawy.
W podstawie znajduje się trójkąt równoboczny o boku \(a=4\), zatem korzystając ze wzoru na pole takiego trójkąta możemy stwierdzić, że:
$$P_{p}=\frac{a^2\sqrt{3}}{4} \\
P_{p}=\frac{4^2\sqrt{3}}{4} \\
P_{p}=\frac{16\sqrt{3}}{4} \\
P_{p}=4\sqrt{3}$$
Krok 4. Obliczenie objętości graniastosłupa.
Korzystając ze wzoru na objętość graniastosłupa, możemy zapisać, że:
$$V=P_{p}\cdot H \\
V=4\sqrt{3}\cdot4\sqrt{3} \\
V=16\cdot3 \\
V=48$$
Krok 5. Obliczenie pola powierzchni całkowitej graniastosłupa.
Na pole powierzchni całkowitej składają się dwa pola podstawy oraz trzy ściany boczne, które są prostokątami o bokach \(4\times4\sqrt{3}\). Skoro tak, to:
$$P_{c}=2\cdot4\sqrt{3}+3\cdot4\cdot4\sqrt{3} \\
P_{c}=8\sqrt{3}+48\sqrt{3} \\
P_{c}=56\sqrt{3}$$
Zadanie 27. (1pkt) Objętość walca o promieniu podstawy \(2\) jest równa \(16\pi^2\). Wysokość tego walca jest równa:
Zadanie 28. (1pkt) Wszystkich trzycyfrowych liczb naturalnych większych od \(500\), w których zapisie dziesiętnym występują tylko cyfry nieparzyste, jest:
Zadanie 29. (2pkt) Doświadczenie losowe polega na dwukrotnym rzucie symetryczną sześcienną kostką do gry, która na każdej ściance ma inną liczbę oczek – od jednego oczka do sześciu oczek. Zapisujemy kolejno liczby wyrzuconych oczek i w ten sposób otrzymujemy liczbę dwucyfrową, przy czym pierwsza wyrzucona liczba oczek jest cyfrą dziesiątek, a druga – cyfrą jedności tej liczby dwucyfrowej. Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia \(A\) polegającego na tym, że otrzymana w ten sposób liczba dwucyfrowa będzie nieparzysta i podzielna przez \(3\). Zapisz obliczenia.
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Ustalenie liczby wszystkich możliwych zdarzeń elementarnych.
W każdym rzucie może wypaść jeden z sześciu wyników. Skoro rzucamy kostką dwukrotnie, to zgodnie z regułą mnożenia wszystkich zdarzeń elementarnych będziemy mieć \(|Ω|=6\cdot6=36\).
Krok 2. Ustalenie liczby zdarzeń sprzyjających.
Sprzyjającymi zdarzeniami są wszystkie te sytuacje w których otrzymamy liczbę nieparzystą, podzielną przez \(3\). Takich zdarzeń wbrew pozorom nie jest wiele (zwłaszcza, że cyfrą jedności może być tylko \(1\), \(3\) lub \(5\)), zatem wypiszmy te możliwości:
$$15, 21, 33, 45, 51, 63$$
To oznacza, że tylko \(6\) przypadków spełnia warunki zadania, stąd też możemy napisać, że \(|A|=6\).
Krok 3. Obliczenie prawdopodobieństwa.
Prawdopodobieństwo obliczymy korzystając ze wzoru:
$$P(A)=\frac{|A|}{|Ω|}=\frac{6}{36}=\frac{1}{6}$$
Zadanie 30. (3pkt) W stacji diagnostycznej odnotowywano liczby usterek wykrytych podczas przeglądów technicznych pięcioletnich samochodów w lipcu \(2025\) roku. Wszystkie odnotowane wyniki przedstawiono na poniższym diagramie. Na osi poziomej podano liczbę usterek, które zostały wykryte podczas przeglądów, a na osi pionowej podano liczbę samochodów, w których wykryto daną liczbę usterek.

Uzupełnij zdania. Wpisz odpowiednie liczby w wykropkowanych miejscach, aby zdania były prawdziwe.
1. Dominanta liczby usterek wykrytych na tej stacji podczas tych przeglądów jest równa \(.......\)
2. Średnia arytmetyczna liczby usterek wykrytych na tej stacji podczas tych przeglądów jest równa \(.......\)
3. Liczba samochodów, w których wykryto podczas tych przeglądów co najmniej dwie usterki, stanowi \(.......\) procent liczby samochodów, w których wykryto dokładnie jedną usterkę.
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Rozwiązanie pierwszej części zadania.
Dominanta to wynik, który w danym zdarzeniu występuje najczęściej. Widzimy, że najczęściej mieliśmy jedną usterkę, stąd też dominanta jest tutaj równa \(1\).
Krok 2. Rozwiązanie drugiej części zadania.
Średnia arytmetyczna będzie równa:
$$śr=\frac{16\cdot1+10\cdot2+6\cdot3+2\cdot4+2\cdot5}{16+10+6+2+2} \\
śr=\frac{16+20+18+8+10}{36} \\
śr=\frac{72}{36} \\
śr=2$$
Krok 3. Rozwiązanie trzeciej części zadania.
Przynajmniej dwie usterki wykryto w \(10+6+2+2=20\) samochodach. Jedna usterka wystąpiła w \(16\) samochodach. To oznacza, że liczba samochodów z przynajmniej dwoma usterkami stanowi \(\frac{20}{16}=125\%\) liczby samochodów z jedną usterką.
Zadanie 31. (2pkt) Hotel ma do dyspozycji gości \(80\) pokoi jednoosobowych.
Właściciel hotelu przeanalizował wpływ ceny za dobę hotelową na liczbę wynajętych pokoi i stwierdził, że:
• przy wyjściowej cenie wynoszącej \(120\) zł za jedną dobę hotelową wszystkie pokoje są wynajęte
• każdy wzrost ceny za dobę hotelową o \(5\) zł skutkuje spadkiem liczby wynajmowanych pokoi o \(1\).
Przyjmijmy, że dobowy przychód \(P\) hotelu z wynajmowania pokoi, w zależności od podwyżki ceny wyjściowej za dobę hotelową o \(5x\) złotych, opisuje funkcja \(P(x)=(80-x)(120+5x)\) gdzie \(x\) jest liczbą całkowitą spełniającą warunki \(x\ge0\) i \(x\le80\).
Oblicz, jaka powinna być cena wynajęcia jednoosobowego pokoju (za dobę hotelową), aby dobowy przychód hotelu z wynajmowania pokoi był największy. Zapisz obliczenia.
Przyznaj sobie samodzielnie punkty, zgodnie z proponowaną punktacją
Wyjaśnienie:
Krok 1. Ustalenie, kiedy dzienny przychód będzie największy.
\(P(x)\) jest funkcją kwadratową, która jest zapisana w postaci iloczynowej \(P(x)=(80-x)(120+5x)\). Wykres tej funkcji będzie parabolą z ramionami skierowanymi do dołu (dobrze to widać w momencie, gdy wymnożymy przez siebie nawiasy - otrzymalibyśmy wtedy postać ogólną, w której na początku znajdzie się \(-x^2\)). Z własności funkcji kwadratowych wiemy, że w takim przypadku ta największa wartość przyjmowana będzie w wierzchołku.
--rysunek dodam później---
Musimy więc ustalić jaka jest pierwsza współrzędna wierzchołka paraboli, czyli musimy obliczyć \(p\). Mamy tak naprawdę dwie możliwości. Możemy wymnożyć przez siebie te dwa nawiasy, uporządkować cały zapis do postaci ogólnej i z niej wyliczyć tę współrzędną za pomocą wzoru \(p=\frac{-b}{2a}\). Ale możemy postąpić jeszcze sprytniej - z postaci iloczynowej bardzo łatwo możemy wyznaczyć miejsca zerowe tej funkcji (wystarczy przyrównać nawiasy do zera), a z własności parabol wiemy, że współrzędna \(p\) będzie średnią arytmetyczną tych miejsc zerowych. I zastosujmy może to drugie podejście skoro jest taka okazja.
Obliczmy zatem miejsca zerowe, czyli sprawdźmy, kiedy \((80-x)(120+5x)=0\). Jest to równanie kwadratowe w postaci iloczynowej, więc przyrównujemy nawiasy do zera:
$$80-x=0 \quad\lor\quad 120+5x=0 \\
x=80 \quad\lor\quad 5x=-120 \\
x=80 \quad\lor\quad x=-24$$
Tym samym współrzędna \(p\) wierzchołka paraboli będzie równa:
$$p=\frac{80+(-24)}{2} \\
p=\frac{56}{2} \\
p=28$$
To oznacza, że przychód będzie największy, gdy \(x=28\).
Krok 2. Usalenie ceny wynajęcia jednoosobowego pokoju.
Wiemy już, że przychód będzie największy, gdy hotel wykona \(28\) podwyżek o \(5 zł\) (czyli obrazowo rzecz ujmując, gdy hotel zostawi \(28\) pokoi pustych). Każdy niewynajęty pokój zwiększa cenę za dobę hotelową o \(5 zł\), zatem ta cena powinna wzrosnąć o:
$$28\cdot5=140 zł$$
Cena wyjściowa wynosiła \(120 zł\), zatem ostateczna cena wynajęcia pokoju powinna wynieść:
$$120zł+140zł=260zł$$