Zadania maturalne z analizy: Pochodne, Styczne i Optymalizacja – poziom rozszerzony

Cześć! Przygotowałam tu dla Ciebie starannie wyselekcjonowane zadania z arkuszy CKE z poziomu rozszerzonego. Bierzemy na warsztat to, co spędza sen z powiek wielu maturzystom: obliczanie pochodnych, wyznaczanie równań stycznych do wykresu oraz – prawdziwą królową rozszerzenia – zadania optymalizacyjne. Na rozszerzeniu nie ma miejsca na zgadywanie – tu liczy się żelazna logika i spryt. Skompletowałam ten zbiór specjalnie po to, żebyś przestał bać się szukania ekstremów, a zaczął w końcu zauważać genialne, powtarzalne algorytmy ukryte w tych zadaniach.

Jak mądrze wycisnąć z tej bazy maksa?

  • Sprawdzaj się w praktyce: Pod każdym zadaniem ukryłam dla Ciebie gotową odpowiedź. Spróbuj zmierzyć się z tym przykładem całkowicie samodzielnie, a potem jednym kliknięciem sprawdź, czy Twój tok myślenia zgadza się z moim! To najlepszy test Twojej analitycznej formy.
  • Rozbrajaj schematy: Utknąłeś na jakimś zadaniu? Nie wiesz, jak ułożyć funkcję celu, albo wynik pochodnej uparcie się nie zgadza? Bez paniki! Pod każdym zadaniem znajdziesz bezpośrednie odesłanie do konkretnej, dedykowanej lekcji w moim kursie.
  • Ucz się ze mną z wideo od A do Z: W pełnym kursie online rozkładamy te trudne tematy na czynniki pierwsze. Tłumaczę krok po kroku zadania z tej bazy i przerabiamy mnóstwo innych, absolutnie kluczowych przykładów. Gwarantuję Ci, że po obejrzeniu moich lekcji, to, co wydawało się czarną magią, stanie się w pełni logicznym ciągiem operacji!

Dlaczego AjkaMAT to Twoja tajna broń na rozszerzeniu? W sieci znajdziesz mnóstwo stron z suchymi rozwiązaniami, które przy tym poziomie po prostu nie działają. Samo przepisanie gotowego układu równań z ekranu nie nauczy Cię matematycznego myślenia, gdy na egzaminie pojawi się nowe, nieszablonowe zadanie z optymalizacji! U mnie nie ma wkuwania na blachę. Stawiam na głębokie zrozumienie i totalnie ludzkie podejście. Tłumaczę zawiłe zagadnienia „z matematycznego na nasze” w dynamicznych wideo-lekcjach. Pokażę Ci, jak wyznaczać równanie stycznej, podrzucę niezawodne triki na budowanie modeli matematycznych w zadaniach optymalizacyjnych i odczaruję rozszerzenie raz na zawsze! Zrozumiesz tu całą mechanikę, zdobędziesz analityczną pewność siebie i zdasz tę maturę z wynikiem, który otworzy Ci drzwi na wymarzone studia.

Gotowy na to wyzwanie? Lecimy z tematem!

★ KURS ONLINE AJKAMAT

Opanuj maturalne pewniaki z pochodnych i optymalizacji. Zdaj egzamin bez stresu i w swoim własnym tempie! Dołącz do platformy i zobacz, jakie to proste.

+19h
materiałów wideo
+160
wytłumaczonych zadań
∞
Rok nielimitowanego dostępu
Zobacz szczegóły kursu →

Matura rozszerzona – Czerwiec 2026
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 3. (0-3)

Funkcja $f$ jest określona wzorem $f(x) = \dfrac{ax^2+x}{x-1}$ dla $x\neq 1$, gdzie $a$ jest pewną liczbą rzeczywistą.

Wyznacz wszystkie wartości $a$, dla których pochodna funkcji $f$ w punkcie $x=a$ jest równa $\left(-\dfrac{1}{2}a\right)$. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: $a = 2$

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Pochodna funkcji wymiernej
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 13: Obliczanie pochodnej ilorazu funkcji
Przejdź do lekcji
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 11: Obliczanie pochodnej funkcji – wstęp
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Zadanie 13.2. (0-4)

Pole $P$ trójkąta $ABC$ jest określone wzorem $P(a)=\dfrac{-a^2+4a-4}{2a}$ dla $a<0$.

Wyznacz równanie prostej zawierającej przeciwprostokątną $AB$ tego z rozważanych trójkątów, który ma najmniejsze pole. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: $y = -2x+4$

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Optymalizacja pola z nierówności AM-GM
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 29: Optymalizacja w geometrii analitycznej
Przejdź do lekcji
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 24: Zadania optymalizacyjne – część I
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Matura rozszerzona – Maj 2026
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 12.1. (0-3)

W projekcie ogrodu zaplanowano kwietnik w kształcie trójkąta równoramiennego o podstawie długości $x$ metrów nieprzekraczającej $10$ metrów. Na tym kwietniku ma znajdować się fontanna w kształcie koła o średnicy $4$ metrów, styczna do każdego z boków trójkątnego kwietnika (zobacz rysunek).

Wykaż, że pole $P$ (w m²) trójkątnego kwietnika o podstawie długości $x$ metrów jest określone wzorem $P(x)=\dfrac{2x^3}{x^2-16}$.

Trójkątny kwietnik z wpisaną okrągłą fontanną
Dowód: Teza dowiedziona (wzór podany w treści).

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Trójkąt opisany na okręgu — wyprowadzenie wzoru
📘 Kurs XI – Planimetria, lekcja 4: Pole trójkąta, okręgi wpisane i opisane na trójkątach
Przejdź do lekcji
📘 Kurs VIII – Funkcje trygonometryczne, lekcja 11: Funkcje trygonometryczne podwojonego kąta
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Zadanie 12.2. (0-4)

Pole $P$ trójkątnego kwietnika o podstawie długości $x$ metrów jest określone wzorem $P(x)=\dfrac{2x^3}{x^2-16}$ dla $x\in(4,10]$.

Wyznacz długość $x$ podstawy trójkątnego kwietnika, dla której pole tego kwietnika jest najmniejsze. Oblicz to najmniejsze pole. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: $x=4\sqrt3$ m, $P_{min}=12\sqrt3$ m²

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Optymalizacja pola funkcją wymierną
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 24: Zadania optymalizacyjne – część I
Przejdź do lekcji
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 25: Zadania optymalizacyjne – część II
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Matura rozszerzona – Czerwiec 2025
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 12.1. (0-2)

Rozważamy wszystkie graniastosłupy prawidłowe trójkątne o polu powierzchni całkowitej równym $24\sqrt3$.

Wykaż, że objętość $V$ graniastosłupa w zależności od długości $a$ krawędzi podstawy jest określona wzorem $V(a) = 6a – \dfrac18 a^3$.

Dowód: Teza dowiedziona (wzór podany w treści).

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Graniastosłup prawidłowy — wyprowadzenie objętości
📘 Kurs XII – Stereometria, lekcja 12: Powtórki maturalne – część I
Przejdź do lekcji
📘 Kurs XII – Stereometria, lekcja 1: Graniastosłupy proste, które nie są prawidłowe
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Zadanie 12.2. (0-4)

Objętość $V$ graniastosłupa jest określona wzorem $V(a) = 6a – \dfrac18 a^3$ dla $a \in (0, 4\sqrt3)$.

Wyznacz długość krawędzi podstawy tego z rozważanych graniastosłupów, którego objętość jest największa. Oblicz tę największą objętość. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: $a = 4$, $V_{max} = 16$

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Ekstremum objętości graniastosłupa
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 24: Zadania optymalizacyjne – część I
Przejdź do lekcji
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 18: Ekstrema funkcji
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Matura rozszerzona – Maj 2025
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 12.1. (0-2)

Rozważamy wszystkie stożki, których wysokość jest większa od $5$, a odległość środka podstawy od tworzącej jest równa $5$.

Wykaż, że objętość $V$ stożka, jako funkcja wysokości $h$ stożka, wyraża się wzorem $V(h) = \dfrac{\pi}{3}\cdot\dfrac{25h^3}{h^2-25}$.

Dowód: Teza dowiedziona (wzór podany w treści).

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Stożek — wyprowadzenie objętości
📘 Kurs XII – Stereometria, lekcja 8: Bryły obrotowe w zadaniach
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs XII – Stereometria, lekcja 18: A co było na maturze? – część V
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Zadanie 12.2. (0-4)

Objętość $V$ stożka jest określona wzorem $V(h) = \dfrac{\pi}{3}\cdot\dfrac{25h^3}{h^2-25}$ dla $h \in (5, +\infty)$.

Wyznacz wysokość tego z rozważanych stożków, którego objętość jest najmniejsza. Oblicz tę najmniejszą objętość. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: $h = 5\sqrt{3}$, $V(5\sqrt{3}) = \dfrac{125\sqrt{3}\pi}{2}$

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Minimalizacja objętości stożka
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 25: Zadania optymalizacyjne – część II
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs XII – Stereometria, lekcja 18: A co było na maturze? – część V
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Matura rozszerzona – Czerwiec 2024
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 13.1. (0-2)

Rozważamy wszystkie ostrosłupy prawidłowe trójkątne, w których suma wysokości $H$ ostrosłupa oraz promienia $R$ okręgu opisanego na podstawie tego ostrosłupa jest równa $6$.

Wykaż, że objętość $V$ każdego z takich ostrosłupów w zależności od długości $R$ promienia okręgu opisanego na podstawie jest określona wzorem $V(R)=\dfrac{\sqrt3}{4}\cdot(6R^2-R^3)$.

Dowód: Teza dowiedziona (wzór podany w treści).

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Ostrosłup — wyprowadzenie objętości z parametru R
📘 Kurs XII – Stereometria, lekcja 13: Powtórki maturalne – część II
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs XII – Stereometria, lekcja 18: A co było na maturze? – część V
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Zadanie 13.2. (0-4)

Objętość $V$ ostrosłupa jest określona wzorem $V(R)=\dfrac{\sqrt3}{4}\cdot(6R^2-R^3)$ dla $R\in(0,6)$.

Wyznacz długość promienia okręgu opisanego na podstawie tego z rozważanych ostrosłupów, którego objętość jest największa. Oblicz tę największą objętość. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: $R = 4$; największa objętość $V(4) = 8\sqrt{3}$

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Maksymalizacja objętości ostrosłupa
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 24: Zadania optymalizacyjne – część I
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs XII – Stereometria, lekcja 18: A co było na maturze? – część V
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Matura rozszerzona – Maj 2024
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 13.1. (0-2)

Rozważamy wszystkie graniastosłupy prawidłowe trójkątne o objętości $3456$, których krawędź podstawy ma długość nie większą niż $8\sqrt3$.

Wykaż, że pole $P$ powierzchni całkowitej graniastosłupa w zależności od długości $a$ krawędzi podstawy jest określone wzorem $P(a) = \dfrac{a^2\cdot\sqrt3}{2} + \dfrac{13824\sqrt3}{a}$.

Dowód: Teza dowiedziona (wzór podany w treści).

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Graniastosłup — wyprowadzenie pola całkowitego
📘 Kurs XII – Stereometria, lekcja 12: Powtórki maturalne – część I
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs XII – Stereometria, lekcja 18: A co było na maturze? – część V
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Zadanie 13.2. (0-4)

Pole $P$ powierzchni całkowitej graniastosłupa jest określone wzorem $P(a) = \dfrac{a^2\cdot\sqrt3}{2} + \dfrac{13824\sqrt3}{a}$ dla $a \in (0, 8\sqrt3]$.

Wyznacz długość krawędzi podstawy tego z rozważanych graniastosłupów, którego pole powierzchni całkowitej jest najmniejsze. Oblicz to najmniejsze pole. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: $P$ jest malejąca na całym przedziale; najmniejsze pole dla $a=8\sqrt3$: $P_{min} = 96\sqrt3 + 1728$

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Minimalizacja pola powierzchni na przedziale domkniętym
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 17: Monotoniczność funkcji
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs XII – Stereometria, lekcja 18: A co było na maturze? – część V
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Matura rozszerzona – Czerwiec 2023
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 13. (0-6)

Rozważamy wszystkie graniastosłupy prawidłowe czworokątne $ABCDEFGH$, w których odcinek łączący punkt $O$ przecięcia przekątnych $AC$ i $BD$ podstawy $ABCD$ z dowolnym wierzchołkiem podstawy $EFGH$ ma długość $d$ (zobacz rysunek).

a) Wyznacz zależność objętości $V$ graniastosłupa od jego wysokości $h$ i podaj dziedzinę funkcji $V(h)$.
b) Wyznacz wysokość tego z rozważanych graniastosłupów, którego objętość jest największa. Zapisz obliczenia.

Graniastosłup prawidłowy czworokątny z odcinkiem OH
Odpowiedź: a) $V(h) = 2h(d^2-h^2)$ dla $h \in (0, d)$;   b) $h = \dfrac{d}{\sqrt{3}}$

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Graniastosłup — optymalizacja objętości
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 24: Zadania optymalizacyjne – część I
Przejdź do lekcji
📘 Kurs XII – Stereometria, lekcja 12: Powtórki maturalne – część I
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Matura rozszerzona – Maj 2023
(Sprawdź swoją wiedzę…)

Zadanie 12.1. (0-2)

Funkcja $f$ jest określona wzorem $f(x) = 81^{\log_3 x} + \dfrac{2\cdot\log_2\sqrt{27}\cdot\log_3 2}{3}\cdot x^2 – 6x$ dla każdej liczby dodatniej $x$.

Wykaż, że powyższe wyrażenie można równoważnie przekształcić do postaci $x^4 + x^2 – 6x$.

Dowód: Teza dowiedziona: tożsamość $= x^4+x^2-6x$.

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Upraszczanie wyrażeń logarytmicznych
📘 Kurs VII – Funkcja wykładnicza i logarytmiczna, lekcja 6: Logarytm i jego własności
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs VII – Funkcja wykładnicza i logarytmiczna, lekcja 16: A co było na maturze? – część II
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ

Zadanie 12.2. (0-4)

Funkcję $f$ można przedstawić w postaci $f(x) = x^4+x^2-6x$ dla $x>0$.

Oblicz najmniejszą wartość funkcji $f$ określonej dla każdej liczby dodatniej $x$. Zapisz obliczenia.

Odpowiedź: Najmniejsza wartość funkcji $f$ wynosi $-4$ (dla $x=1$)

Naucz się rozwiązywać to zadanie z moim kursem
Ekstremum funkcji wielomianowej
📘 Kurs IX – Analiza matematyczna, lekcja 18: Ekstrema funkcji
Przejdź do lekcji
⭐ To zadanie rozwiązuję krok po kroku w lekcji
Kurs VII – Funkcja wykładnicza i logarytmiczna, lekcja 16: A co było na maturze? – część II
Przejdź do lekcji
Nie masz jeszcze kursu? DOŁĄCZ TERAZ