Odpowiedź:
Przykładowe pełne rozwiązania

Sposób 1.
(rozwiązanie układu równań złożonego z równań prostych 𝑘 i 𝑘)
1. Oznaczmy przez 𝑘 prostą prostopadłą do prostej 𝑘. Punkt styczności okręgu 𝒪 i prostej 𝑘 jest punktem przecięcia się prostej 𝑘 z prostą 𝑘 prostopadłą do niej i przechodzącą przez środek tego okręgu. Należy rozwiązać układ równań złożony z równań obu tych prostych.

Rysunek poglądowy.

2. Wyznaczymy równanie prostej 𝑘– prostopadłej do 𝑘 i przechodzącej przez punkt 𝑆:

𝑘: 𝑦 = 2𝑥 − 11

Prosta 𝑘 ma równanie:

𝑘: 𝑦 = − 12x + 𝑏

Punkt 𝑆 = (3, −4) należy do prostej 𝑘 , zatem:

− 4 = − 1⋅ 3 + 𝑏    stąd      𝑏 = − 52 , więc prosta 𝑘 ma równanie:

𝑘: 𝑦 = − 12 x − 52 

3. Rozwiążemy układ równań:


− 12 x − 5 =  2𝑥 − 11      stąd     − 52 x = − 172     więc 𝑥 = 175

𝑦 = 2𝑥 − 11 = 2 ⋅ 17− 11 = −  215 


zatem 𝑃 = ( 175 , −  215 )

Sposób 2.
(rozwiązanie układu równań złożonego z równania prostej 𝑘 i równania okręgu 𝒪)

Uwaga!
Sposób 1. rozwiązania zadania 41.2. jest niezależny od rozwiązania zadania 41.1. Natomiast sposób 2. pokazuje takie rozwiązanie zadania 41.2., w którym zdający może wykorzystać rozwiązanie zadania 41.1.

Współrzędne punktu styczności prostej 𝑘 i okręgu 𝒪 są rozwiązaniami układu równań,
w którym jedno jest równaniem okręgu 𝒪, a drugie jest równaniem prostej 𝑘. Zapiszemy i rozwiążemy ten układ równań. Wykorzystamy wyznaczone w zadaniu 41.1. równanie okręgu


(𝑥 − 3)2 + (2𝑥 − 11 + 4)2 = 15    zatem     (𝑥 − 3)2 + (2𝑥 − 7)2 =  15

𝑥2 − 6𝑥 + 9 + 4𝑥2 − 28𝑥 + 49 − 15 = 0

5𝑥2 − 34𝑥 + 2895  = 0

𝑥 = 3410 = 175 

𝑦 = 2𝑥 − 11 = 2 ⋅ 175  − 11 = − 215 

          więc          𝑃 = ( 175 , − 215 )


schemat punktacji
Zasady oceniania

(dla rozwiązania sposobem 1.)
2 pkt – zapisanie układu złożonego z poprawnych równań prostych 𝑘 i 𝑘 oraz prawidłowe rozwiązanie tego układu i zapisanie wyniku: 𝑥 = 175  , 𝑦 = − 215

1 pkt – poprawna metoda wyznaczenia równania prostej prostopadłej do 𝑘 i przechodzącej
przez punkt 𝑆 oraz zapisanie równania prostej 𝑘: 𝑦 = − 12 x − 52 
LUB
– zapisanie równania prostej prostopadłej do 𝑘 i przechodzącej przez punkt 𝑆,
z poprawną wartością współczynnika kierunkowego tej prostej i błędną wartością wyrazu wolnego, oraz zapisanie układu złożonego z równań prostych 𝑘 i 𝑘.

0 pkt – rozwiązanie, w którym zastosowano niepoprawną metodę, albo brak rozwiązania.


(dla rozwiązania sposobem 2.)
2 pkt – zapisanie układu złożonego z równania prostej 𝑘 i równania okręgu 𝒪 oraz rozwiązanie tego układu równań i zapisanie wyniku: 𝑥 = 175  , 𝑦 = − 215

1 pkt – zapisanie układu równań, w którym jedno jest równaniem prostej 𝑘, a drugie jest
równaniem okręgu (𝑥 − 3)2 + (𝑦 + 4)2 = 15

0 pkt – rozwiązanie, w którym zastosowano niepoprawną metodę, albo brak rozwiązania.