Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Πηγή: Ι.Ε.Π. | Αναγνώσθηκε: 3203 φορές Επικοινωνία | |
|---|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Άλγεβρα | Τάξη: | Α' Λυκείου | |
| Κωδικός Θέματος: | 38814 | Θέμα: | 4 | |
| Τελευταία Ενημέρωση: | 07-Μαΐ-2026 | Ύλη: | 2.2. Διάταξη Πραγματικών Αριθμών 2.3. Απόλυτη Τιμή Πραγματικού Αριθμού | |
| 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: | 38814 | ||
| Ύλη: | 2.2. Διάταξη Πραγματικών Αριθμών 2.3. Απόλυτη Τιμή Πραγματικού Αριθμού | ||
| 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
Ένας ξυλουργός κατασκευάζει κυκλικά καπάκια βαρελιών χρησιμοποιώντας σανίδες σχήματος ορθογωνίου. Με αυτές κατασκευάζει τετράγωνα, όπως στη δεξιά εικόνα, και κόβει το καπάκι, όπως φαίνεται στις διακεκομμένες γραμμές. Ο ξυλουργός για την κατασκευή ενός τετραγώνου χρησιμοποίησε ακριβώς \(4\) σανίδες με διαστάσεις \(α\) και \(β\).

α) Να αποδείξετε ότι το εμβαδόν του τετραγώνου δίνεται από την παράσταση \(4αβ\), σε κάθε περίπτωση.
(Μονάδες 5)
β) Αν κάθε σανίδα έχει εμβαδόν \(0,3\) τετραγωνικά μέτρα, ο ξυλουργός μπορεί να κατασκευάσει καπάκι με διάμετρο \(1,3\) μέτρα;
(Μονάδες 10)
γ) Για καλύτερη στήριξη ο ξυλουργός τοποθετεί ένα μεταλλικό \(Χ\) όπως αυτό του σχήματος, το οποίο βιδώνεται στο κέντρο και σε τέσσερα σημεία της περιφέρειας του καπακιού.

Αν το εμβαδόν του καπακιού είναι \(1,5\) τετραγωνικό μέτρο, τότε επαρκεί μια μεταλλική ράβδος μήκους \(3,1\) μέτρων για την κατασκευή του μεταλλικού \(Χ\) ;
(Μονάδες 10)
Δίνεται ότι το εμβαδόν ενός είναι κύκλου \(πρ^{2}\), όπου \(ρ\) είναι η ακτίνα του κύκλου και \(π≃3,14\).
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 εμβαδόν κάθε σανίδας είναι \(αβ\), άρα των τεσσάρων σανίδων είναι \(4αβ\). Επομένως το εμβαδόν του τετραγώνου είναι \(4αβ\).
β) Εφόσον το εμβαδόν κάθε σανίδας είναι \(αβ\), ισχύει ότι \(αβ=0,3\). Άρα το εμβαδόν του τετραγώνου είναι \(4αβ=1,2\).
Επομένως η πλευρά του τετραγώνου είναι \(\sqrt{4αβ}=\sqrt{1,2}\).
Η διάμετρος του καπακιού είναι το πολύ ίση με την πλευρά του τετραγώνου. Άρα η διάμετρος του καπακιού είναι το πολύ \(\sqrt{1,2}\) μέτρα. Όμως \(\sqrt{1,2}<\sqrt{1,3}\) και \(\sqrt{1,3}<1,3\), καθώς \(1,3^{2}=1,69\). Άρα η πλευρά του τετραγώνου είναι μικρότερη από \(1,3\).
Επομένως ο ξυλουργός δεν μπορεί να κατασκευάσει καπάκι για το βαρέλι με διάμετρο \(1,3\) μέτρα.
γ) Αν \(ρ\) είναι η ακτίνα του καπακιού, τότε ισχύει \(πρ^{2}=1,5\) ή \(ρ^{2}=\dfrac{1,5}{π}\).
Για την κατασκευή του \(Χ\) χρειάζονται \(4\) κομμάτια μετάλλου μήκους \(ρ\), άρα μια μεταλλική ράβδος μήκους \(4ρ\).
Όμως \(π>3\) ή \(\dfrac{1}{π}<\dfrac{1}{3}\) ή \(\dfrac{1,5}{π}<\dfrac{1,5}{3}\) ή \(ρ^{2}<\dfrac{1}{2}\) ή \(ρ<\sqrt{\dfrac{1}{2}}\) ή \(ρ<\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) ή \(4ρ<2\sqrt{2}\).
Όμως \(\sqrt{2}<1,5\) επομένως \(4ρ<2\sqrt{2}<2\cdot 1,5=3\).
Άρα η μεταλλική ράβδος \(3,1\) μέτρων επαρκεί για την κατασκευή του \(Χ\).
Άλλος τρόπος
Αρκεί να αποδείξουμε ότι \(4ρ<3,1\) ή \(4ρ<\dfrac{31}{10}\) ή \(16ρ^{2}<(\dfrac{31}{10})^{2}\), γιατί τα δύο μέλη της ανισότητας είναι θετικά.
Ισοδύναμα \(16ρ^{2}<\dfrac{961}{100}\).
Όμως το εμβαδόν του καπακιού είναι \(πρ^{2}=1,5\). Άρα \(ρ^{2}=\dfrac{1,5}{π}\).
Αντικαθιστώντας το \(ρ^{2}\) με \(\dfrac{1,5}{π}\) στην προηγούμενη ανισότητα, έχουμε:
$$16\cdot \dfrac{1,5}{π}<\dfrac{961}{100} ή \dfrac{24}{π}<\dfrac{961}{100} ή 2.400<961\cdot π$$
που είναι αληθές, γιατί:
$$961\cdot 3=2.883$$
άρα \(961\cdot 3>2.400\) και \(961\cdot π>961\cdot 3\).