Esame di stato 2024 - Liceo Scientifico - Prova di Matematica

Svolgimento del Questionario

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Quesito 1

Figura01.png

La condizione è sufficiente. Infatti dato il triangolo rettangolo ABC di ipotenusa AC e detta H la proiezione del vertice B su AC, se la misura di BH è h e la misura di AC è 2h, il triangolo ABC è scomponibile in due triangoli rettangoli congruenti con ipotenuse coincidenti con i cateti di ABC, quindi ABC è isoscele.
La condizione è necessaria. Infatti se un triangolo ABC è rettangolo e isoscele, allora l'altezza BH lo divide in due triangoli rettangoli e isosceli ABH di cateti BH e AH e CBH di cateti BH e CH e la misura di AC risulta doppia della misura di BH.


Quesito 2

La probabilità che un evento di probabilità p si presente k volte in una serie di n prove è Eqn001.gif.
Nel caso proposto si ha quindi

Eqn002.gif

Per ipotesi 0<p<1 quindi l'espressione ottenuta è sempre positiva ed è minima dove la sua derivata si annulla.

Eqn003.gif


Quesito 3

Dati il piano Π di equazione ax+by+cz+d=0 e il punto P(xP;yP;zP), la proiezione H di P su Π è

Eqn006.gif

con

Eqn007.gif

Nel nostro caso si ha tH = -1 e quindi H(1,4,1)

L'intersezione dell retta s con Π è data dalla soluzione del sistema

Eqn008.gif


Quesito 4

Gli zeri della funzione Eqn004.gif sono le soluzioni del sistema

Eqn005.gif

La funzione algebrica, definita e continua ∀x, ha derivata prima y'=3x2+1 sempre positiva dunque è sempre crescente e il suo codominio è ℜ.
La funzione trigonometrica è definita e continua ∀x ma il suo codominio è [-1,1].
La graficazione delle due funzioni evidenzia una unica intersezione tra i loro grafici e quindi una unica soluzione reale dell'equazione.

Figura02.png


Quesito 5

Eqn009.gif

Le condizioni imposte implicano

Eqn010.gif

Risolvendo il sistema

Eqn011.gif

si ottiene

Eqn012.gif

quindi

Eqn013.gif


Quesito 6

La funzione Eqn014.gif è la derivata di Eqn015.gif dunque

Eqn016.gif

In particolare, indicando con aM il valore massimante di a

Eqn017.gif

aM è massimante quando il suo denominatore è minimo. Dunque

Eqn018.gif

Ovviamente Eqn019.gif, quindi Eqn020.gif


Quesito 7

Nel sistema di riferimento cartesiano con asse della ascisse coincidente con la retta PA dal perielio P all'afelio A, origine O nel centro del segmento PA e asse delle ordinate perpendicolare alla retta PA per O si ha xP = -1.47·1011, xA = 1.52·1011, il semiasse maggiore dell'ellisse misura Eqn021.gif.

Il fuoco è situato sull'asse delle ascisse con ascissa Eqn022.gif e la misura b del semissa minore è Eqn023.gif.

L'equazione canonica dell'ellisse dell'orbita è quindi

Eqn024.gif


Quesito 8

Un esagono regolare di lato l è scomponibile in sei triangoli equilateri equivalenti di lato l con basi sui lati dell'esagono e vertici opposti nel centro dell'esagono.

Figura03.png

L'altezza h di un triangolo equilatero è Eqn025.gif.
L'altezza di un triangolo equilatero è apotema dell'esagono, dunque Eqn026.gif

Poligoni regolari di n lati possono pavimentare un piano solo se ognuno dei loro vertici è comune a k poligoni identici. In generale le misure degli angoli interni di un poligono di n lati sono
Eqn027.gif con Eqn028.gif. Ovviamente n e k interi con n≥3 e k≥3.

Gli unici valori possibili sono k=3 (triangoli equilateri); k=4 (quadrati); k=6 (esagoni).


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