matmaradarZaloguj sięZacznij za darmoZacznij

Zadanie 13.2: matura z matematyki marzec 2022

Poziom podstawowy · arkusz pokazowy · 3 pkt · zadanie otwarte · Ciągi · Ciąg geometryczny

Czas $T$ półtrwania leku w organizmie to czas, po którym masa leku w organizmie zmniejsza się o połowę – po przyjęciu jednorazowej dawki. Przyjmij, że po przyjęciu jednej dawki masa $m$ leku w organizmie zmienia się w czasie zgodnie z zależnością wykładniczą $m(t) = m_0 \cdot \left(\dfrac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}}$, gdzie: $m_0$ – masa przyjętej dawki leku, $T$ – czas półtrwania leku, $t$ – czas liczony od momentu przyjęcia dawki. W przypadku przyjęcia kilku(nastu) dawek powyższa zależność pozwala obliczyć, ile leku pozostało w danym momencie w organizmie z każdej poprzednio przyjętej dawki. W ten sposób obliczone masy leku z przyjętych poprzednich dawek sumują się i dają informację o całkowitej aktualnej masie leku w organizmie. Pacjent otrzymuje co $4$ dni o tej samej godzinie dawkę $m_0 = 100$ mg leku L. Czas półtrwania tego leku w organizmie jest równy $T = 4$ doby.

Zapisz obliczenia.

Oblicz masę leku L w organizmie tego pacjenta tuż przed przyjęciem jedenastej dawki tego leku. Wynik podaj w zaokrągleniu do $0{,}1$ mg.

Zobacz zadanie w oryginalnym arkuszu
Zadanie 13.2 z arkusza CKE, marzec 2022 (oryginał)Zadanie 13.2 z arkusza CKE, marzec 2022 (oryginał)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Tuż przed jedenastą dawką w organizmie jest około $99{,}9$ mg leku.

Rozwiązanie krok po kroku

Rozwiązanie
  1. 1.
    Jedenastą dawkę pacjent przyjmuje $40$ dni po pierwszej. Z dawki przyjętej $4j$ dni wcześniej zostało $100 \cdot \left(\dfrac{1}{2}\right)^{j}$ mg, bo $\dfrac{t}{T} = j$.
  2. 2.
    Z dziesiątej dawki zostaje $100 \cdot \dfrac{1}{2} = 50$ mg, z dziewiątej $100 \cdot \left(\dfrac{1}{2}\right)^2 = 25$ mg, …, z pierwszej $100 \cdot \left(\dfrac{1}{2}\right)^{10}$ mg.
  3. 3.
    Te masy tworzą ciąg geometryczny o pierwszym wyrazie $a_1 = 50$, ilorazie $q = \dfrac{1}{2}$ i $10$ wyrazach.
  4. 4.
    Ze wzoru na sumę: $S_{10} = 50 \cdot \dfrac{1 - \left(\frac{1}{2}\right)^{10}}{1 - \frac{1}{2}} = 100\left(1 - \dfrac{1}{1024}\right) = \dfrac{102\,300}{1024} \approx 99{,}902$.
  5. 5.
    Około $99{,}9$ mg.
Odpowiedź: Tuż przed jedenastą dawką w organizmie jest około $99{,}9$ mg leku.
Chcesz rozwiązać takie zadanie samodzielnie, z podpowiedziami?

W aplikacji każde zadanie z tematu „Ciąg geometryczny” rozwiązujesz krok po kroku, a diagnoza pokaże, czego brakuje Ci do matury.

Podobne zadania z innych arkuszy

Źródło treści: arkusz CKE 2203-arkusz.pdf (strona 13), zasady oceniania: 2203-zasady.pdf.