Lai riigieksam 2026, ülesanne 7: Marko teekond bussipeatusesse
Kaks bussipeatust A ja B asuvad sirgel maanteel teineteisest 3,4 km kaugusel. Marko asub punktis M, mille kaugus peatusest A on 1,7 km võrra väiksem kui peatusest B. Teelõik punktist M peatuseni B moodustab maanteega nurga 20° (vt joonist).
1.Arvutage punkti M kaugus kummastki peatusest.
2.Punkti M ühendab maanteega ka jalgrada, mis on lühim tee sellest punktist maanteeni.Marko liikus mööda seda jalgrada maanteeni ning edasi piki maantee serva peatuseni A.Kogu teekonnale kulus tal 20 minutit.Arvutage Marko keskmine kiirus (km/h) sellel teekonnal.
Allikas: Matemaatika lai riigieksam 2026, ülesanne 7
Ülesande joonis
ABM
Valemikaart: koosinusteoreem
c2=a2+b2−2abcosγ
Valemikaart: täisnurkse kolmnurga seosed
sinα=ca,cosα=cb,tanα=ba
a on vastaskaatet,b la¨hiskaatet,c hu¨potenuus
Valemikaart: liikumine
s=v⋅t
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Tähista BM=x. Kolmnurgas ABM on teada nurk B ja kõik küljed on avaldatavad x kaudu, seega sobib koosinusteoreem. Lühim tee punktist sirgeni on risti sirgega.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Tähista otsitavad kaugused
Esimeses küsimuses tuleb leida kaugused AM ja BM. Need on seotud: AM on 1,7 km võrra väiksem kui BM. Tähistame suurema kauguse tähega x.
Kaugus peatusest B on tundmatu.
BM=x
Kaugus peatusest A on 1,7 km võrra väiksem.
AM=x−1,7
3,4 kmx−1,7x20∘ABM
Kui ühe tundmatu kaudu saab avaldada mõlemad kaugused, piisab ühest võrrandist. Kolmnurgas ABM on siis teada külg AB=3,4 km, nurk B=20∘ ning ülejäänud kaks külge on avaldatud x kaudu.
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Kirjuta koosinusteoreem
Kolmnurgas ABM on teada nurk B=20∘ ja selle nurga lähisküljed AB=3,4 ning BM=x. Nurga vastaskülg on AM. Selline olukord sobib koosinusteoreemi jaoks.
Kirjutame koosinusteoreemi külje AM jaoks, mis on nurga B vastas.
AM2=AB2+BM2−2⋅AB⋅BM⋅cosB
Asendame AM=x−1,7, AB=3,4, BM=x ja B=20∘.
(x−1,7)2=3,42+x2−2⋅3,4⋅x⋅cos20∘
Koosinusteoreem seob kolmnurga kolm külge ja ühe nurga. Valemis on paremal pool nurga kaks lähiskülge ja vasakul pool nurga vastaskülg.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Lahenda võrrand
Avame vasakul vahe ruudu ning arvutame paremal ruudu ja korrutise 2⋅3,4=6,8.
x2−3,4x+2,89=11,56+x2−6,8xcos20∘
Liikmed x2 koonduvad välja. Viime x-iga liikmed vasakule ja arvud paremale poole.
6,8xcos20∘−3,4x=11,56−2,89
Toome x sulgude ette ja arvutame parema poole.
x(6,8cos20∘−3,4)=8,67
Jagame mõlemaid pooli sulgudes oleva arvuga.
x=6,8cos20∘−3,48,67≈2,98998,67≈2,900
Pane tähele, et ruutliikmed x2 on mõlemal pool ja kaovad, seega jääb lineaarvõrrand. cos20∘≈0,93969, seega 6,8cos20∘≈6,3899. Ümardame alles lõpus.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 1Samm 4: Leia kaugused peatustest
Kaugus peatusest B on x.
BM=x≈2,900≈2,9 km
Kaugus peatusest A on 1,7 km võrra väiksem.
AM=x−1,7≈2,900−1,7=1,200≈1,2 km
3,4 km≈1,2 km≈2,9 km20∘ABM
Kontrolliks võib arvutada kolmnurga külgede 3,4, 2,9 ja 1,2 järgi nurga B koosinusteoreemist tagasi: tulemus on umbes 20∘.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 2Samm 5: Joonesta jalgrada ja leia selle pikkus
Teises küsimuses on jalgrada lühim tee punktist M maanteeni. Lühim tee punktist sirgeni on sellega risti. Tähistame jalgraja otspunkti maanteel tähega H. Kolmnurk BHM on täisnurkne, täisnurk on tipus H.
Täisnurkses kolmnurgas BHM on MH nurga B vastaskaatet ja BM hüpotenuus.
sin20∘=BMMH
Avaldame MH ja asendame BM≈2,900.
MH=BM⋅sin20∘≈2,900⋅0,3420≈0,992 km
3,4 km≈2,9 km20∘≈0,992AH≈0,675ABMH
Kaugus punktist sirgeni on alati ristlõigu pikkus. Kui kasutada täpset väärtust BM≈2,8998, saame MH≈0,9918 km, mis ümardub samuti väärtuseks 0,992 km.
6Samm 6Peidetud
6
Küsimus 2Samm 6: Leia kaugus jalgraja otsast peatuseni A
Edasi liikus Marko mööda maanteed punktist H peatuseni A. Leiame kõigepealt BH ja lahutame selle lõigu AB pikkusest.
Täisnurkses kolmnurgas BHM on BH nurga B lähiskaatet.
BH=BM⋅cos20∘≈2,900⋅0,9397≈2,725 km
Punkt H asub lõigul AB, sest BH<AB. Seega saame AH lahutamise teel.
AH=AB−BH≈3,4−2,725=0,675 km
Kui BH oleks suurem kui AB, jääks H peatusest A teisele poole ja Marko peaks maanteel tagasi kõndima. Siin 2,725<3,4, seega jääb H peatuste vahele.
7Samm 7Peidetud
7
Küsimus 2Samm 7: Arvuta teepikkus
Marko läbis jalgraja MH ja maanteelõigu HA.
s=MH+AH≈0,992+0,675=1,667 km
3,4 km≈2,9 km20∘≈0,992AH≈0,675ABMH
8Samm 8Peidetud
8
Küsimus 2Samm 8: Arvuta keskmine kiirus
Keskmine kiirus on kogu teepikkus jagatud kogu ajaga. Kiirus on vaja anda kilomeetrites tunnis, seega teisendame aja tundidesse.
Teisendame minutid tundideks.
t=20 min=6020 h=31 h
Kirjutame kiiruse valemi, mis tuleb seosest s=v⋅t.
v=ts
Asendame teepikkuse ja aja. Kolmandikuga jagamine on sama mis kolmega korrutamine.
v≈1,667:31=1,667⋅3=5,001≈5,0 km/h
Kui ümardada vahetulemused liiga vara (näiteks MH≈1,0 ja AH≈0,7), saadakse teepikkuseks 1,7 km ja kiiruseks 5,1 km/h. Täpsem arvutus annab 5,0 km/h, seepärast hoiame vahetulemustes rohkem kümnendkohti.
VASTUS
1) Punkt M asub peatusest A umbes 1,2 km ja peatusest B umbes 2,9 km kaugusel. 2) Marko keskmine kiirus oli umbes 5,0 km/h.