Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 2546 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Άλγεβρα Τάξη: Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 38929 Θέμα: 4
Τελευταία Ενημέρωση: 18-Οκτ-2025 Ύλη: 2.3. Απόλυτη Τιμή Πραγματικού Αριθμού 3.1. Εξισώσεις 1ου Βαθμού 4.1. Ανισώσεις 1ου Βαθμού 4.2. Ανισώσεις 2ου Βαθμού 6.1. Η Έννοια της Συνάρτησης
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: 38929
Ύλη: 2.3. Απόλυτη Τιμή Πραγματικού Αριθμού 3.1. Εξισώσεις 1ου Βαθμού 4.1. Ανισώσεις 1ου Βαθμού 4.2. Ανισώσεις 2ου Βαθμού 6.1. Η Έννοια της Συνάρτησης
Τελευταία Ενημέρωση: 18-Οκτ-2025
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

Μια εταιρεία, για να κατασκευάσει χαρτόκουτα ανοιχτά από πάνω, χρησιμοποιεί ένα ορθογώνιο χαρτόνι, κόβει στις τέσσερις γωνίες του τετράγωνα πλευράς \(x\ dm\), και στη συνέχεια διπλώνει τα πλαϊνά μέρη, όπως φαίνεται στο σχήμα.

α) Αν η βάση του κουτιού έχει διαστάσεις \(2\ dm\) και \(3\ dm\), να εκφράσετε το εμβαδόν \(Ε\) της επιφάνειας του αρχικού χαρτονιού ως συνάρτηση του ύψους \(x\) του κουτιού.
(Μονάδες 6)

β) Η εταιρεία θέλει να κατασκευάσει κουτιά με χωρητικότητα \(V=12\ dm^{3}\).

  1. Αν θεωρήσουμε το πάχος του χαρτιού αμελητέο, ποιες πρέπει να είναι οι διαστάσεις του αρχικού χαρτονιού;
    (Μονάδες 4)

  2. Η εταιρεία διαθέτει ένα μηχάνημα για να μετράει το μήκος \(x\) των πλευρών των τετραγώνων που πρέπει να κοπούν στις γωνίες του αρχικού χαρτονιού. Το μηχάνημα έχει ακρίβεια \(0,01dm\), δηλαδή το μήκος που μετράει απέχει το πολύ \(0,01dm\) από το επιθυμητό. Ποιες τιμές μπορεί να έχει η χωρητικότητα των κουτιών που κατασκευάζονται με αυτόν τον τρόπο;
    (Μονάδες 7)

γ) Η εταιρεία πρέπει να κατασκευάσει κουτιά διαφόρων μεγεθών, όλα όμως πρέπει να έχουν την ίδια βάση διαστάσεων \(2×3\ dm^{2}\). Επίσης, το κόστος του χαρτονιού ανά κουτί δεν πρέπει να ξεπερνά τα \(2,2\) €. Αν το χαρτόνι κοστίζει \(0,02\) € ανά \(dm^{2}\), ποιες μπορεί να είναι οι διαστάσεις του αρχικού χαρτονιού;
(Μονάδες 8)

(Δίνεται \(\sqrt{441}=21\) και ότι ο όγκος \(V\) ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου με διαστάσεις \(α, β\) και \(γ\) είναι \(V=α\cdot β\cdot γ\))

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) Το αρχικό χαρτόνι έχει διαστάσεις \(2+2x\) και \(3+2x\), οπότε η επιφάνειά του δίνεται από τη σχέση \(Ε(x)=(2+2x)(3+2x)\).

β)

  1. Η χωρητικότητα \(V\) του κουτιού δίνεται από τη σχέση \(V=2\cdot 3\cdot x=6x\). Πρέπει \(6x=12\), οπότε \(x=\dfrac{12}{6}=2\ dm\). Άρα, οι διαστάσεις του χαρτονιού πρέπει να είναι \(2+2=4\ dm\) και \(3+2=5\ dm\).

  2. Έχουμε ότι

$$|x-2|\le 0,01$$

ή

$$-0,01\le x-2\le 0,01$$

ή

$$1,99\le x\le 2,01$$

Οπότε, \(6\cdot 1,99\le 6\cdot x\le 6\cdot 2,01\), δηλαδή \(11,94<V<12,06\).

γ) Επειδή το αρχικό χαρτόνι έχει επιφάνεια \(Ε(x)=(2+2x)(3+2x)dm^{2}\), το κόστος του είναι \(0,02(2+2x)(3+2x)\) €. Πρέπει

$$0,02(2+2x)(3+2x)\le 2,2$$

ή

$$(2+2x)(3+2x)\le 110$$

ή

$$4x^{2}+10x-104\le 0$$

ή

$$2x^{2}+5x-52\le 0$$

Το τριώνυμο έχει διακρίνουσα \(Δ=5^{2}-4\cdot 2\cdot (-52)=25+416=441\) και ρίζες \(x_{1}=\dfrac{-5+\sqrt{441}}{2\cdot 2}=\dfrac{-5+21}{4}=4\) και \(x_{1}=\dfrac{-5-\sqrt{441}}{2\cdot 2}=\dfrac{-5-21}{4}=-6,5\).

Επομένως, για να είναι αρνητικό, πρέπει \(-6,5\le x\le 4\) και, επειδή \(x>0\), τελικά έχουμε ότι \(0<x\le 4\).