Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Πηγή: Ι.Ε.Π. | Αναγνώσθηκε: 2307 φορές Επικοινωνία | |
|---|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Άλγεβρα | Τάξη: | Α' Λυκείου | |
| Κωδικός Θέματος: | 38825 | Θέμα: | 4 | |
| Τελευταία Ενημέρωση: | 07-Μαΐ-2026 | Ύλη: | 3.3. Εξισώσεις 2ου Βαθμού 4.2. Ανισώσεις 2ου Βαθμού | |
| Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida) | ||||
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | ||
|---|---|---|---|
| Τάξη: | Α' Λυκείου | ||
| Μάθημα: | Άλγεβρα | ||
| Θέμα: | 4 | ||
| Κωδικός Θέματος: | 38825 | ||
| Ύλη: | 3.3. Εξισώσεις 2ου Βαθμού 4.2. Ανισώσεις 2ου Βαθμού | ||
| Τελευταία Ενημέρωση: 07-Μαΐ-2026 | |||
| Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida) | |||
ΘΕΜΑ 4
Οι ερευνητές στο πεδίο της ασφάλειας τροφίμων αναπτύσσουν μαθηματικά μοντέλα που προβλέπουν την ανάπτυξη βακτηρίων στις τροφές. Τα μοντέλα αυτά βοηθούν τους Εθνικούς Οργανισμούς Υγείας να εκδώσουν οδηγίες προς τους καταναλωτές αναφορικά με την ασφαλή διαχείριση και συντήρηση των τροφών.
α) Βρέθηκε ότι ο αριθμός \(Ν\) των βακτηρίων ενός συγκεκριμένου είδους που αναπτύσσεται σε μία τροφή μπορεί να υπολογιστεί από τον τύπο:
$$Ν= -Τ^{2}+72Τ-396$$
όπου \(Τ\) είναι η θερμοκρασία της τροφής σε βαθμούς Κελσίου για την οποία ο αριθμός \(Ν\) των βακτηρίων είναι μεγαλύτερος ή ίσος με το μηδέν. Να υπολογίσετε τη θερμοκρασία της τροφής για την οποία ο αριθμός των βακτηρίων που αναπτύσσεται σε αυτή είναι αμελητέος, θεωρώντας τον ίσο με το μηδέν.
(Μονάδες 6)
β) Για μια διαφορετική τροφή, ο τύπος που δίνει τον αριθμό των βακτηρίων σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία της τροφής βρέθηκε ότι είναι ο εξής:
$$Ν= -(Τ-2)(Τ-57)$$
Να βρείτε το εύρος των τιμών της θερμοκρασίας για τις οποίες αναπτύσσονται βακτήρια στην τροφή αυτή.
(Μονάδες 8)
γ) Να βρείτε το εύρος των τιμών της θερμοκρασίας για τις οποίες, αν αποθηκεύσουμε μαζί τις τροφές που αναφέρονται στα α) και β), αναπτύσσονται μικρόβια και στις δύο τροφές.
(Μονάδες 11)
Το παραπάνω θέμα αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του έργου: «Ανάπτυξη Δοκιμασιών Αξιολόγησης Δεξιοτήτων Εγγραμματισμού στα μαθήματα της Νεοελληνικής Γλώσσας και Λογοτεχνίας, της Άλγεβρας, της Φυσικής και της Χημείας Α’ Λυκείου Γενικού Λυκείου» Ανάδοχος: «Ειδικός Λογαριασμός Κονδυλίων Έρευνας (Ε.Λ.Κ.Ε) Πανεπιστημίου Ιωαννίνων» ΑΔΑΜ: 25SYMV016348911 2025-02-20.
ΛΥΣΗ
α) Ο αριθμός \(Ν\) των βακτηρίων είναι αμελητέος, όταν \(-Τ^{2}+72Τ-396=0\), από όπου ισοδύναμα προκύπτει η εξίσωση \(Τ^{2}-72Τ+396=0\). Η διακρίνουσα και οι λύσεις αυτής της εξίσωσης είναι αντίστοιχα:
\(Δ=72^{2}-4\cdot 396=3600\) και \(Τ_{\text{1,2}}=\dfrac{72\pm \sqrt{3600}}{2}\), από όπου προκύπτει \(Τ_{1}=6,Τ_{2}=66\) βαθμοί Κελσίου.
β) Βακτήρια στην τροφή αναπτύσσονται όταν \(Ν>0\) ή \(-(Τ-2)(Τ-57)>0\). Η παράσταση \(-(Τ-2)(Τ-57)\) είναι ένα τριώνυμο του \(Τ\) σε παραγοντοποιημένη μορφή με συντελεστή \(α= -1\) και ρίζες \(Τ_{1}=2,Τ_{2}=57,\) το οποίο γίνεται θετικό, δηλαδή ετερόσημο του \(α= -1\), μεταξύ των ριζών του, δηλαδή για \(2<Τ<57\). Επομένως, βακτήρια στη συγκεκριμένη τροφή αναπτύσσονται για θερμοκρασίες μεταξύ \(2\) και \(57\) βαθμών Κελσίου.
γ) Μικρόβια και στις δύο τροφές αναπτύσσονται, όταν ισχύουν ταυτόχρονα οι ανισώσεις:
\(-Τ^{2}+72Τ-396>0\) \((1)\) και \(-(Τ-2)(Τ-57)>0\) \((2)\).
Για την ανίσωση (1) γνωρίζουμε τις ρίζες του τριωνύμου \(-Τ^{2}+72Τ-396\) από το α) ερώτημα και παρατηρούμε ότι το τριώνυμο έχει συντελεστή \(α= -1\). Επομένως το τριώνυμο παίρνει θετικό πρόσημο, δηλαδή ετερόσημο του \(α= -1\), μεταξύ των ριζών του δηλαδή για \(6<Τ<66\).
Για την ανίσωση (2) γνωρίζουμε από το β) ερώτημα ότι \(2<Τ<57\).
Συναληθεύοντας τις λύσεις των δύο ανισώσεων παίρνουμε: \(6<Τ<57\). Τελικά, για θερμοκρασίες ανάμεσα στους \(6\) και στους \(57\) βαθμούς Κελσίου αναπτύσσονται μικρόβια και στις δύο τροφές.