1P eksamenHøst 2011

Matematikk 1P eksamen – høst 2011

ifingo
Norsk (Bokmål)

Matematikk 1P eksamen Høst 2011 – løsningsforslag

Fullstendig løsningsforslag på bokmål. Del 1 er løst uten hjelpemidler. Del 2 viser praktisk bruk av GeoGebra/Python der det passer.

Del 1 — uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1aForhold og enheter

Oppgave 1a

Oppgave:

Bjørn skal lage havregrøt. Han har 6 dL havregryn. Bak på posen finner han oppskriften du ser til høyre.

Hvor mange liter vann trenger han?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal skalere oppskriften fra posen til 6 dL havregryn.

Steg 1 — Les forholdet i oppskriften

Oppskriften bruker 5 dL vann til 1,5 dL havregryn.

Det betyr at vannmengden må økes i samme forhold som havregrynmengden.

Steg 2 — Finn skaleringsfaktoren

\[\dfrac{6}{1{,}5}=4\]

Bjørn bruker fire ganger så mye havregryn som i oppskriften.

Steg 3 — Regn ut vannmengden

\[4\cdot 5\text{ dL}=20\text{ dL}=2\text{ L}\]

Vi gjør om fra desiliter til liter til slutt.

Tolkning

Bjørn trenger 2 liter vann for at blandingsforholdet skal bli det samme som på posen.

Vanlig feil: Å glemme å gjøre om 20 dL til 2 L.
Fasit: Bjørn trenger \(2\) liter vann.
Del 1 · Oppgave 1bGeometri

Oppgave 1b

Oppgave:

Kari vil sette opp et gjerde langs den stiplede linjen fra punkt A til punkt B. Gjerdet selges i ferdige lengder på 1 m.

Hvor mange lengder må hun kjøpe?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne lengden av den skrå siden i en rettvinklet trekant med kateter 5 m og 6 m.

Steg 1 — Bruk Pytagoras

\[AB^2=5^2+6^2\]

Den stiplede linjen er hypotenusen.

Steg 2 — Regn ut kvadratsummen

\[AB^2=25+36=61\]

Vi summerer arealene av kvadratene på katetene.

Steg 3 — Finn lengden og rund opp

\[AB=\sqrt{61}\approx 7{,}81\text{ m}\]

Gjerder selges i hele lengder på 1 m, så Kari må runde opp.

Tolkning

Selv om gjerdet er litt under 8 m, må hun kjøpe 8 ferdige lengder.

Vanlig feil: Å runde til 7 fordi 7,81 er nærmest 8. Her må vi runde opp, ikke til nærmeste heltall.
Fasit: Kari må kjøpe \(8\) lengder.
Del 1 · Oppgave 1cProsent og indeks

Oppgave 1c

Oppgave:

I løpet av noen år steg Gretes lønn fra 160 kroner per time til 184 kroner per time.

1) Hvor mange prosent steg lønnen?

Konsumprisindeksen (KPI) var 100 det året Grete tjente 160 kroner per time.

2) Hva var konsumprisindeksen det året Grete tjente 184 kroner per time, dersom vi antar at hun hadde samme reallønn de to årene?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Først finner vi prosentvis lønnsøkning. Deretter bruker vi samme vekst på KPI fordi reallønnen er uendret.

Steg 1 — Finn lønnsøkningen i kroner

\[184-160=24\]

Lønnen økte med 24 kroner per time.

Steg 2 — Regn prosentvis økning

\[\dfrac{24}{160}=0{,}15=15\,\%\]

Prosentøkning regnes alltid i forhold til startverdien.

Steg 3 — Finn ny KPI ved samme reallønn

\[100\cdot 1{,}15=115\]

Hvis reallønnen er lik, må prisnivået ha økt like mye som lønnen.

Tolkning

Grete fikk 15 % høyere nominell lønn, men kjøpekraften var uendret dersom prisnivået også steg 15 %.

Vanlig feil: Å dele 24 på 184 i stedet for på 160.
Fasit: 1) Lønnen steg med \(15\,\%\). 2) KPI var \(115\).
Del 1 · Oppgave 1dSannsynlighet

Oppgave 1d

Oppgave:

Eva har én pakke blåbærgelé, to pakker kiwigelé, to pakker sitrongelé og tre pakker bringebærgelé.

Hun tar tilfeldig to pakker gelé.

1) Hva er sannsynligheten for at den første pakken hun tar, er kiwigelé?

2) Hva er sannsynligheten for at hun tar to pakker kiwigelé?

3) Hva er sannsynligheten for at hun tar én pakke kiwigelé og én pakke blåbærgelé?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi teller først alle pakker, og bruker sannsynlighet uten tilbakelegging.

Steg 1 — Tell alle pakkene

\[1+2+2+3=8\]

Det er 8 pakker totalt, og 2 av dem er kiwigelé.

Steg 2 — Første pakke er kiwi

\[P(\text{kiwi først})=\dfrac{2}{8}=\dfrac{1}{4}\]

Vi har to gunstige pakker av åtte mulige.

Steg 3 — To kiwipakker

\[P(\text{to kiwi})=\dfrac{2}{8}\cdot\dfrac{1}{7}=\dfrac{1}{28}\]

Etter første kiwipakke er det én kiwi igjen av sju pakker.

Steg 4 — Én kiwi og én blåbær

\[P=\dfrac{2}{8}\cdot\dfrac{1}{7}+\dfrac{1}{8}\cdot\dfrac{2}{7}=\dfrac{1}{14}\]

Kiwi kan komme først eller sist, derfor tar vi med begge rekkefølger.

Tolkning

Det er størst sannsynlighet for kiwi på første trekk, og minst for å få akkurat to kiwi.

Vanlig feil: Å regne som om pakken legges tilbake mellom trekkene.
Fasit: 1) \(\dfrac{1}{4}\). 2) \(\dfrac{1}{28}\). 3) \(\dfrac{1}{14}\).
Del 1 · Oppgave 1eRomgeometri

Oppgave 1e

Oppgave:

En pakke melis har tilnærmet form som et rett prisme med lengde 8 cm, bredde 6 cm og høyde 16 cm.

Vil melisen få plass i en sylinderformet boks med diameter 12 cm og høyde 10 cm?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi må vurdere om prismet fysisk får plass i sylinderen, ikke bare sammenlikne volum.

Steg 1 — Sjekk om pakken kan stå med høyden opp

\[16\text{ cm}>10\text{ cm}\]

Hvis 16 cm-siden står loddrett, er pakken for høy for boksen.

Steg 2 — Sjekk om 16 cm-siden kan ligge i bunnen

\[16\text{ cm}>12\text{ cm}\]

Diameteren i boksen er bare 12 cm, så en 16 cm lang side får ikke plass i bunnflaten.

Steg 3 — Volumkontroll er ikke nok

\[8\cdot 6\cdot 16=768\text{ cm}^3,\qquad \pi\cdot 6^2\cdot 10\approx 1131\text{ cm}^3\]

Boksen har større volum, men formen og målene hindrer at pakken passer.

Tolkning

Pakken får ikke plass fordi en av sidene er for lang i forhold til både høyden og diameteren i boksen.

Vanlig feil: Å svare ja bare fordi sylinderen har større volum.
Fasit: Nei, melisen får ikke plass i boksen.
Del 1 · Oppgave 1fFunksjoner

Oppgave 1f

Oppgave:

Ivar plukker moreller. Den grafiske framstillingen ovenfor viser hvor mye han tjener i løpet av en time når han plukker \(x\) kg.

Forklar hvordan lønnen til Ivar blir beregnet.

Vis løsning
Lønn (kroner)Moreller (kg)50150020

Hva spør oppgaven om? Vi skal lese startverdi og stigningstall fra grafen.

Steg 1 — Les av startverdien

Grafen går gjennom punktet \((0,50)\).

Det betyr at Ivar får 50 kroner uansett hvor mange kilogram han plukker.

Steg 2 — Les av et annet punkt

Grafen går også omtrent gjennom \((20,150)\).

Da kan vi finne hvor mye lønnen øker per kilogram.

Steg 3 — Finn stigningstallet

\[\dfrac{150-50}{20-0}=5\]

Lønnen øker med 5 kroner for hvert kilogram moreller.

Tolkning

Ivar får en fast timelønn på 50 kroner pluss 5 kroner per kilogram moreller.

Vanlig feil: Å tro at han bare får 5 kroner per kg og glemme de 50 kronene.
Fasit: Lønnen beregnes som \(L(x)=50+5x\), der \(x\) er kilogram moreller.
Del 1 · Oppgave 1gProporsjonalitet

Oppgave 1g

Oppgave:

Stian og Sondre har tegnet tre rektangler. Hvert rektangel har areal 36.

Stian påstår at lengde og bredde i alle rektangler med areal 36 er proporsjonale størrelser, mens Sondre mener at lengde og bredde er omvendt proporsjonale størrelser.

Forklar hva det betyr at to størrelser er proporsjonale, og hva det betyr at to størrelser er omvendt proporsjonale. Avgjør hvem som har rett.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal forklare forskjellen mellom proporsjonal og omvendt proporsjonal sammenheng.

Steg 1 — Proporsjonale størrelser

To størrelser er proporsjonale når forholdet mellom dem er konstant, for eksempel \(y=kx\).

Da øker den ene når den andre øker.

Steg 2 — Omvendt proporsjonale størrelser

To størrelser er omvendt proporsjonale når produktet er konstant, for eksempel \(xy=k\).

Da minker den ene når den andre øker.

Steg 3 — Bruk arealet 36

\[\text{lengde}\cdot \text{bredde}=36\]

Produktet er konstant, derfor er sammenhengen omvendt proporsjonal.

Tolkning

Når et rektangel med areal 36 blir lengre, må bredden bli mindre.

Vanlig feil: Å bruke ordet proporsjonal bare fordi begge størrelsene hører sammen.
Fasit: Sondre har rett. Lengde og bredde er omvendt proporsjonale.
Del 1 · Oppgave 1hAreal

Oppgave 1h

Oppgave:

Tegn et trapes med areal 18 cm2, der den ene av de to parallelle sidene er 2 cm lengre enn den andre. Sett mål på figuren, og vis hvordan du regner ut arealet.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage et trapes som oppfyller to krav: areal 18 cm2 og parallelle sider som skiller med 2 cm.

Steg 1 — Velg de parallelle sidene

Vi kan velge sidene 4 cm og 6 cm.

Forskjellen er \(6-4=2\) cm.

Steg 2 — Finn en passende høyde

\[A=\dfrac{(4+6)\cdot h}{2}=5h\]

Formelen for arealet av et trapes bruker gjennomsnittet av de parallelle sidene.

Steg 3 — Sett arealet lik 18

\[5h=18\quad\Rightarrow\quad h=3{,}6\]

Høyden må være 3,6 cm.

Tolkning

Et trapes med parallelle sider 4 cm og 6 cm og høyde 3,6 cm har riktig areal.

Vanlig feil: Å multiplisere bare én av de parallelle sidene med høyden.
Fasit: Et mulig svar er et trapes med parallelle sider \(4\text{ cm}\) og \(6\text{ cm}\), og høyde \(3{,}6\text{ cm}\).
Del 1 · Oppgave 2aLån

Oppgave 2a

Oppgave:

Jonas trenger 100 000 kroner. Han går i banken og får tilbud om to ulike typer lån. Hvert av lånene har en rentefot på 10,0 % per år. Lånene skal nedbetales over 10 år, med én innbetaling per år. Nedenfor ser du en nedbetalingsplan for hvert av lånene.

Hva kaller vi et lån som nedbetales slik nedbetalingsplanen for Lån 1 viser, og hva kaller vi et lån som nedbetales slik nedbetalingsplanen for Lån 2 viser? Hva kjennetegner hver av disse to typene lån?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal kjenne igjen to vanlige nedbetalingsformer.

Steg 1 — Lån 1

Lån 1 har omtrent like store årlige terminbeløp.

Dette kjennetegner et annuitetslån.

Steg 2 — Lån 2

Lån 2 har like store avdrag hvert år, mens rentene går ned.

Dette kjennetegner et serielån.

Steg 3 — Forklar forskjellen

I et annuitetslån er terminbeløpet fast, men renteandelen minker og avdragsandelen øker. I et serielån er avdraget fast, og terminbeløpet synker.

Tolkning

Lånetypene fordeler nedbetalingen forskjellig, selv om rentefoten er lik.

Vanlig feil: Å tro at lik rentefot betyr lik totalbetaling.
Fasit: Lån 1 er et annuitetslån. Lån 2 er et serielån.
Del 1 · Oppgave 2bLån

Oppgave 2b

Oppgave:

Forklar hvorfor renteutgiftene for Lån 2 avtar med 1000 kroner per år. Hvor mye må Jonas totalt betale tilbake til banken for dette lånet?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal forklare renteutviklingen i serielånet og summere avdrag og renter.

Steg 1 — Finn fast årlig avdrag

\[\dfrac{100000}{10}=10000\]

Serielånet har samme avdrag hvert år.

Steg 2 — Forklar renteendringen

Restgjelden minker med 10 000 kroner per år.

Rentene er 10 % av restgjelden, og \(10\,\%\) av 10 000 kroner er 1000 kroner.

Steg 3 — Summer rentene

\[10000+9000+8000+\cdots+1000=55000\]

Rentene blir en aritmetisk rekke.

Steg 4 — Finn total tilbakebetaling

\[100000+55000=155000\]

Totalen er lånebeløpet pluss alle renteutgiftene.

Tolkning

Jonas betaler tilbake hele lånet og 55 000 kroner i renter.

Vanlig feil: Å summere bare rentene og glemme avdragene.
Fasit: For Lån 2 må Jonas totalt betale \(155000\) kroner.
Del 1 · Oppgave 2cLån

Oppgave 2c

Oppgave:

For hvilket lån må Jonas totalt betale mest tilbake til banken? Hvorfor må han betale mer for dette lånet, selv om rentefoten for de to lånene er den samme?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal sammenlikne totalbetalingene og forklare hvorfor de blir ulike.

Steg 1 — Les av prinsippet for Lån 1

Lån 1 har like terminbeløp på omtrent 16 300 kroner hvert år.

Over 10 år gir det en total på omtrent 163 000 kroner.

Steg 2 — Sammenlikn med Lån 2

\[163000>155000\]

Lån 2 ble regnet til 155 000 kroner i del b.

Steg 3 — Forklar hvorfor Lån 1 blir dyrere

I Lån 1 betaler Jonas mindre avdrag i starten, så restgjelden holder seg høyere lenger.

Da blir renteutgiftene samlet sett større.

Tolkning

Selv med samme rentefot kan betalingsplanen avgjøre hvor dyrt lånet blir.

Vanlig feil: Å bare se på rentefoten og ikke på hvor raskt gjelden betales ned.
Fasit: Jonas må betale mest for Lån 1, annuitetslånet.

Del 2 — med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 3aPytagoras

Oppgave 3a

Oppgave:

Frode skal sette opp en grunnmur til en hytte. Grunnflaten i hytten skal ha form som et rektangel med sider 7,00 m og 5,00 m. Se figuren ovenfor.

Regn ut hvor lang diagonalen BD må være.

7 m5 m
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne diagonalen i et rektangel. Diagonalen er hypotenusen i en rettvinklet trekant.

Steg 1 — Bruk Pytagoras

\[BD^2=7{,}00^2+5{,}00^2\]

Sidene 7,00 m og 5,00 m står vinkelrett på hverandre.

Steg 2 — Regn ut under rottegnet

\[BD^2=49+25=74\]

Summen av kvadratene på sidene gir kvadratet av diagonalen.

Steg 3 — Ta kvadratroten

\[BD=\sqrt{74}\approx 8{,}60\text{ m}\]

Vi runder til to desimaler fordi målene er gitt med to desimaler.

Tolkning

Diagonalen må være omtrent 8,60 m for at grunnflaten skal bli rektangulær med disse sidene.

Vanlig feil: Å legge sammen 7 og 5 i stedet for å bruke Pytagoras.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
sqrt(7^2 + 5^2)
\(8{,}602325267\)

Python

from math import sqrt

# Sidelengdene i rektangelet
a = 7.00
b = 5.00

# Diagonalen finnes med Pytagoras
diagonal = sqrt(a**2 + b**2)

# Babylonernes tilnærming for sqrt(74)
T = a**2 + b**2
rot_av_naermeste_kvadrattall = 9
babylon = 0.5 * (rot_av_naermeste_kvadrattall + T / rot_av_naermeste_kvadrattall)

print("Pytagoras:")
print(f"BD = sqrt({T:.0f}) = {diagonal:.4f} m")
print("Babylonernes metode:")
print(f"BD ≈ {babylon:.4f} m")
print(f"Forskjell = {abs(babylon - diagonal):.4f} m")
Pytagoras:
BD = sqrt(74) = 8.6023 m
Babylonernes metode:
BD ≈ 8.6111 m
Forskjell = 0.0088 m
Fasit: Diagonalen er \(BD=\sqrt{74}\approx 8{,}60\text{ m}\).
Del 2 · Oppgave 3bKvadratrot

Oppgave 3b

Oppgave:

Bruk denne formelen når du regner ut hvor lang diagonalen BD må være. Sammenlikn med resultatet i a).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke den babylonske tilnærmingen for \(\sqrt{74}\).

Steg 1 — Finn nærmeste kvadrattall

\[74\text{ ligger nærmest }81=9^2\]

Derfor bruker vi tallet 9 i formelen.

Steg 2 — Sett inn i formelen

\[\sqrt{74}\approx \dfrac{1}{2}\left(9+\dfrac{74}{9}\right)\]

Dette er samme metode som i eksemplet i oppgaven.

Steg 3 — Regn ut tilnærmingen

\[\dfrac{1}{2}\left(9+\dfrac{74}{9}\right)=\dfrac{155}{18}\approx 8{,}61\]

Tilnærmingen gir en verdi svært nær den nøyaktige kvadratroten.

Steg 4 — Sammenlikn

\[8{,}61-8{,}60\approx 0{,}01\text{ m}\]

Forskjellen er omtrent én centimeter.

Tolkning

Metoden gir et godt praktisk overslag for diagonalen.

Vanlig feil: Å bruke 81 i stedet for 9 inne i parentesen.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
(1/2)*(9 + 74/9)
\(8{,}611111111\)
2
sqrt(74)
\(8{,}602325267\)

Python

from math import sqrt

# Sidelengdene i rektangelet
a = 7.00
b = 5.00

# Diagonalen finnes med Pytagoras
diagonal = sqrt(a**2 + b**2)

# Babylonernes tilnærming for sqrt(74)
T = a**2 + b**2
rot_av_naermeste_kvadrattall = 9
babylon = 0.5 * (rot_av_naermeste_kvadrattall + T / rot_av_naermeste_kvadrattall)

print("Pytagoras:")
print(f"BD = sqrt({T:.0f}) = {diagonal:.4f} m")
print("Babylonernes metode:")
print(f"BD ≈ {babylon:.4f} m")
print(f"Forskjell = {abs(babylon - diagonal):.4f} m")
Pytagoras:
BD = sqrt(74) = 8.6023 m
Babylonernes metode:
BD ≈ 8.6111 m
Forskjell = 0.0088 m
Fasit: Babylonernes metode gir \(BD\approx 8{,}61\text{ m}\), som stemmer godt med \(8{,}60\text{ m}\) fra a).
Del 2 · Oppgave 4aVolum

Oppgave 4a

Oppgave:

Kari vil bake en kake. Hun finner oppskrifter på tre runde kaker i ulike størrelser. Alle kakene har tilnærmet form som sylindre med høyde 7 cm.

Liten kake: Diameter 20 cm, beregnet til 10 personer. Medium kake: Diameter 26 cm, beregnet til 16 personer. Stor kake: Diameter 30 cm, beregnet til 25 personer.

For hvilken kakestørrelse er det beregnet mest kake per person?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal sammenlikne volum per person for de tre kakene.

Steg 1 — Bruk volumformelen for sylinder

\[V=\pi r^2h\]

Alle kakene har høyde 7 cm.

Steg 2 — Regn volum per person

\[\text{liten: }\dfrac{\pi\cdot10^2\cdot7}{10}=70\pi\approx220\]

\[\text{medium: }\dfrac{\pi\cdot13^2\cdot7}{16}\approx232\]

\[\text{stor: }\dfrac{\pi\cdot15^2\cdot7}{25}=63\pi\approx198\]

Vi deler hvert kakevolum på antall personer.

Steg 3 — Sammenlikn tallene

\[232>220>198\]

Medium kake gir størst volum per person.

Tolkning

Hvis målet er mest kake per person, er medium kake best.

Vanlig feil: Å sammenlikne diameterne uten å ta hensyn til at volumet avhenger av radius i andre potens.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
pi*10^2*7/10
\(219{,}9\)
2
pi*13^2*7/16
\(232{,}3\)
3
pi*15^2*7/25
\(197{,}9\)

Python

from math import pi, ceil

h = 7
kaker = {
    "liten": {"diameter": 20, "personer": 10},
    "medium": {"diameter": 26, "personer": 16},
    "stor": {"diameter": 30, "personer": 25},
}

print("Kakevolum per person:")
for navn, data in kaker.items():
    r = data["diameter"] / 2
    volum = pi * r**2 * h
    per_person = volum / data["personer"]
    print(f"{navn}: volum = {volum:.1f} cm^3, per person = {per_person:.1f} cm^3")

# Marsipan på stor kake: topp og side, tykkelse 3 mm = 0,3 cm
r = 15
tykkelse = 0.3
overflate = pi * r**2 + 2 * pi * r * h
marsipan_volum = overflate * tykkelse
polse_volum = pi * 2**2 * 20
antall_polser = ceil(marsipan_volum / polse_volum)

print("Marsipan:")
print(f"overflate = {overflate:.1f} cm^2")
print(f"marsipanvolum = {marsipan_volum:.1f} cm^3")
print(f"volum per marsipanpølse = {polse_volum:.1f} cm^3")
print(f"antall pølser = {antall_polser}")
Kakevolum per person:
liten: volum = 2199.1 cm^3, per person = 219.9 cm^3
medium: volum = 3716.3 cm^3, per person = 232.3 cm^3
stor: volum = 4948.0 cm^3, per person = 197.9 cm^3
Marsipan:
overflate = 1366.6 cm^2
marsipanvolum = 410.0 cm^3
volum per marsipanpølse = 251.3 cm^3
antall pølser = 2
Fasit: Det er beregnet mest kake per person for medium kake.
Del 2 · Oppgave 4bOverflate og volum

Oppgave 4b

Oppgave:

Kakene er dekket med marsipan på toppen og på siden. Marsipanlaget er tilnærmet 3 mm tykt.

Omtrent hvor mye marsipan går med for å lage den store kaken?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal anslå volumet av marsipanlaget på toppen og rundt siden av den store kaken.

Steg 1 — Finn målene

Den store kaken har radius \(15\text{ cm}\), høyde \(7\text{ cm}\), og marsipantykkelse \(0{,}3\text{ cm}\).

Vi gjør om 3 mm til 0,3 cm.

Steg 2 — Finn arealet som dekkes

\[A=\pi\cdot15^2+2\pi\cdot15\cdot7=435\pi\text{ cm}^2\]

Dette er topparealet pluss sidearealet.

Steg 3 — Multipliser med tykkelsen

\[V\approx435\pi\cdot0{,}3=130{,}5\pi\approx410\text{ cm}^3\]

Et tynt lag kan anslås som areal ganger tykkelse.

Tolkning

Det går med omtrent 410 cm3 marsipan.

Vanlig feil: Å ta med bunnen av kaken, selv om oppgaven sier toppen og siden.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
(pi*15^2 + 2*pi*15*7)*0.3
\(410{,}0\)

Python

from math import pi, ceil

h = 7
kaker = {
    "liten": {"diameter": 20, "personer": 10},
    "medium": {"diameter": 26, "personer": 16},
    "stor": {"diameter": 30, "personer": 25},
}

print("Kakevolum per person:")
for navn, data in kaker.items():
    r = data["diameter"] / 2
    volum = pi * r**2 * h
    per_person = volum / data["personer"]
    print(f"{navn}: volum = {volum:.1f} cm^3, per person = {per_person:.1f} cm^3")

# Marsipan på stor kake: topp og side, tykkelse 3 mm = 0,3 cm
r = 15
tykkelse = 0.3
overflate = pi * r**2 + 2 * pi * r * h
marsipan_volum = overflate * tykkelse
polse_volum = pi * 2**2 * 20
antall_polser = ceil(marsipan_volum / polse_volum)

print("Marsipan:")
print(f"overflate = {overflate:.1f} cm^2")
print(f"marsipanvolum = {marsipan_volum:.1f} cm^3")
print(f"volum per marsipanpølse = {polse_volum:.1f} cm^3")
print(f"antall pølser = {antall_polser}")
Kakevolum per person:
liten: volum = 2199.1 cm^3, per person = 219.9 cm^3
medium: volum = 3716.3 cm^3, per person = 232.3 cm^3
stor: volum = 4948.0 cm^3, per person = 197.9 cm^3
Marsipan:
overflate = 1366.6 cm^2
marsipanvolum = 410.0 cm^3
volum per marsipanpølse = 251.3 cm^3
antall pølser = 2
Fasit: Det går med omtrent \(410\text{ cm}^3\) marsipan.
Del 2 · Oppgave 4cVolum

Oppgave 4c

Oppgave:

Kari går til butikken for å kjøpe marsipan. En marsipanpølse har form som en sylinder med diameter 4 cm og lengde 20 cm.

Hvor mange marsipanpølser må Kari kjøpe for å ha nok marsipan til den store kaken?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne hvor mange sylindre med marsipan som trengs for å dekke behovet fra b).

Steg 1 — Finn volumet av én pølse

\[V=\pi\cdot2^2\cdot20=80\pi\approx251\text{ cm}^3\]

Radius er halvparten av diameteren 4 cm.

Steg 2 — Del behovet på volumet per pølse

\[\dfrac{410}{251}\approx1{,}63\]

Dette viser at én pølse ikke er nok.

Steg 3 — Rund opp

\[1{,}63\Rightarrow2\]

Kari må kjøpe hele marsipanpølser.

Tolkning

To pølser gir nok marsipan, med litt til overs.

Vanlig feil: Å runde ned til 1 fordi 1,63 er nærmere 2 enn 1. Her må vi runde opp uansett.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
80*pi
\(251{,}3\)
2
410/(80*pi)
\(1{,}63\)

Python

from math import pi, ceil

h = 7
kaker = {
    "liten": {"diameter": 20, "personer": 10},
    "medium": {"diameter": 26, "personer": 16},
    "stor": {"diameter": 30, "personer": 25},
}

print("Kakevolum per person:")
for navn, data in kaker.items():
    r = data["diameter"] / 2
    volum = pi * r**2 * h
    per_person = volum / data["personer"]
    print(f"{navn}: volum = {volum:.1f} cm^3, per person = {per_person:.1f} cm^3")

# Marsipan på stor kake: topp og side, tykkelse 3 mm = 0,3 cm
r = 15
tykkelse = 0.3
overflate = pi * r**2 + 2 * pi * r * h
marsipan_volum = overflate * tykkelse
polse_volum = pi * 2**2 * 20
antall_polser = ceil(marsipan_volum / polse_volum)

print("Marsipan:")
print(f"overflate = {overflate:.1f} cm^2")
print(f"marsipanvolum = {marsipan_volum:.1f} cm^3")
print(f"volum per marsipanpølse = {polse_volum:.1f} cm^3")
print(f"antall pølser = {antall_polser}")
Kakevolum per person:
liten: volum = 2199.1 cm^3, per person = 219.9 cm^3
medium: volum = 3716.3 cm^3, per person = 232.3 cm^3
stor: volum = 4948.0 cm^3, per person = 197.9 cm^3
Marsipan:
overflate = 1366.6 cm^2
marsipanvolum = 410.0 cm^3
volum per marsipanpølse = 251.3 cm^3
antall pølser = 2
Fasit: Kari må kjøpe \(2\) marsipanpølser.
Del 2 · Oppgave 5aSkatt og økonomi

Oppgave 5a

Oppgave:

Nedenfor er en oversikt som viser hvordan skatt kan beregnes. Personinntekt er det en person tjener i løpet av et år. Alminnelig inntekt er personinntekt minus 72 800 kroner. Grunnlaget for toppskatt er personinntekt minus 456 900 kroner. Inntektsskatt er 28 % av alminnelig inntekt, trygdeavgift er 7,8 % av personinntekt, og toppskatt er 9 % av grunnlaget for toppskatt. Dersom personinntekten er lavere enn 456 900 kroner, beregnes det ikke toppskatt.

Erik og Elin er lektorer. Erik er nyutdannet og tjener 409 700 kroner i året. Elin har jobbet mange år i skolen og tjener 518 000 kroner i året.

Regn ut nettolønnen til Erik og nettolønnen til Elin.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne skatt og trekke skatten fra personinntekten.

Steg 1 — Erik: skatt

\[0{,}28(409700-72800)+0{,}078\cdot409700=126288{,}60\]

Erik har ikke toppskatt fordi inntekten er lavere enn 456 900 kroner.

Steg 2 — Erik: nettolønn

\[409700-126288{,}60=283411{,}40\]

Nettolønn er inntekt minus skatt.

Steg 3 — Elin: skatt

\[0{,}28(518000-72800)+0{,}078\cdot518000+0{,}09(518000-456900)=170559\]

Elin betaler toppskatt fordi inntekten er over grensen.

Steg 4 — Elin: nettolønn

\[518000-170559=347441\]

Vi trekker samlet skatt fra personinntekten.

Tolkning

Elin tjener mer enn Erik, men betaler også en større del i skatt.

Vanlig feil: Å beregne toppskatt av hele inntekten i stedet for bare delen over 456 900 kroner.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
409700-(0.28*(409700-72800)+0.078*409700)
\(283411{,}40\)
2
518000-(0.28*(518000-72800)+0.078*518000+0.09*(518000-456900))
\(347441\)

Python

def skatt(personinntekt):
    alminnelig = personinntekt - 72800
    inntektsskatt = 0.28 * alminnelig
    trygdeavgift = 0.078 * personinntekt
    toppgrunnlag = max(0, personinntekt - 456900)
    toppskatt = 0.09 * toppgrunnlag
    skatt_totalt = inntektsskatt + trygdeavgift + toppskatt
    nettolonn = personinntekt - skatt_totalt
    return skatt_totalt, nettolonn

for navn, inntekt in [("Erik", 409700), ("Elin", 518000)]:
    total_skatt, netto = skatt(inntekt)
    prosent = total_skatt / inntekt * 100
    etter_tillegg, _ = skatt(inntekt + 20000)
    marginalskatt = (etter_tillegg - total_skatt) / 20000 * 100
    print(f"{navn}:")
    print(f"  skatt = {total_skatt:.2f} kr")
    print(f"  nettolønn = {netto:.2f} kr")
    print(f"  skatt i prosent = {prosent:.2f} %")
    print(f"  skatt av lønnstillegg = {marginalskatt:.1f} %")

lon_2007 = 441300
kpi_2007 = 118.6
kpi_2010 = 128.8
lon_2010 = lon_2007 * kpi_2010 / kpi_2007
print("KPI-justert lønn:")
print(f"{lon_2010:.2f} kr")
Erik:
  skatt = 126288.60 kr
  nettolønn = 283411.40 kr
  skatt i prosent = 30.82 %
  skatt av lønnstillegg = 35.8 %
Elin:
  skatt = 170559.00 kr
  nettolønn = 347441.00 kr
  skatt i prosent = 32.93 %
  skatt av lønnstillegg = 44.8 %
KPI-justert lønn:
479253.29 kr
Fasit: Eriks nettolønn er \(283411{,}40\) kroner. Elins nettolønn er \(347441\) kroner.
Del 2 · Oppgave 5bSkatt og prosent

Oppgave 5b

Oppgave:

Hvor mange prosent av personinntekten betaler hver av dem i skatt?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal sette skatten i forhold til personinntekten.

Steg 1 — Erik

\[\dfrac{126288{,}60}{409700}\cdot100\,\%\approx30{,}82\,\%\]

Vi deler skatt på inntekt.

Steg 2 — Elin

\[\dfrac{170559}{518000}\cdot100\,\%\approx32{,}93\,\%\]

Elin får høyere prosent fordi hun betaler toppskatt.

Tolkning

Erik betaler omtrent 31 % av inntekten i skatt, mens Elin betaler omtrent 33 %.

Vanlig feil: Å regne prosent av nettolønnen i stedet for personinntekten.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
126288.60/409700*100
\(30{,}82\)
2
170559/518000*100
\(32{,}93\)

Python

def skatt(personinntekt):
    alminnelig = personinntekt - 72800
    inntektsskatt = 0.28 * alminnelig
    trygdeavgift = 0.078 * personinntekt
    toppgrunnlag = max(0, personinntekt - 456900)
    toppskatt = 0.09 * toppgrunnlag
    skatt_totalt = inntektsskatt + trygdeavgift + toppskatt
    nettolonn = personinntekt - skatt_totalt
    return skatt_totalt, nettolonn

for navn, inntekt in [("Erik", 409700), ("Elin", 518000)]:
    total_skatt, netto = skatt(inntekt)
    prosent = total_skatt / inntekt * 100
    etter_tillegg, _ = skatt(inntekt + 20000)
    marginalskatt = (etter_tillegg - total_skatt) / 20000 * 100
    print(f"{navn}:")
    print(f"  skatt = {total_skatt:.2f} kr")
    print(f"  nettolønn = {netto:.2f} kr")
    print(f"  skatt i prosent = {prosent:.2f} %")
    print(f"  skatt av lønnstillegg = {marginalskatt:.1f} %")

lon_2007 = 441300
kpi_2007 = 118.6
kpi_2010 = 128.8
lon_2010 = lon_2007 * kpi_2010 / kpi_2007
print("KPI-justert lønn:")
print(f"{lon_2010:.2f} kr")
Erik:
  skatt = 126288.60 kr
  nettolønn = 283411.40 kr
  skatt i prosent = 30.82 %
  skatt av lønnstillegg = 35.8 %
Elin:
  skatt = 170559.00 kr
  nettolønn = 347441.00 kr
  skatt i prosent = 32.93 %
  skatt av lønnstillegg = 44.8 %
KPI-justert lønn:
479253.29 kr
Fasit: Erik betaler ca. \(30{,}82\,\%\). Elin betaler ca. \(32{,}93\,\%\).
Del 2 · Oppgave 5cMarginalskatt

Oppgave 5c

Oppgave:

I lokale lønnsforhandlinger får begge et lønnstillegg på 20 000 kroner.

Hvor mange prosent av lønnstillegget må hver av dem betale i skatt?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne skatten på akkurat lønnstillegget, ikke gjennomsnittsskatten.

Steg 1 — Erik

\[(0{,}28+0{,}078)\cdot20000=7160\]

Erik betaler inntektsskatt og trygdeavgift av tillegget, men ikke toppskatt.

Steg 2 — Prosent for Erik

\[\dfrac{7160}{20000}\cdot100\,\%=35{,}8\,\%\]

Dette er skatteprosenten på tillegget.

Steg 3 — Elin

\[(0{,}28+0{,}078+0{,}09)\cdot20000=8960\]

Elin betaler også toppskatt av hele tillegget.

Steg 4 — Prosent for Elin

\[\dfrac{8960}{20000}\cdot100\,\%=44{,}8\,\%\]

Dette er større fordi toppskatten kommer i tillegg.

Tolkning

Elin må betale en større andel av lønnstillegget i skatt enn Erik.

Vanlig feil: Å bruke gjennomsnittlig skatteprosent fra b) på lønnstillegget.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
(0.28+0.078)*100
\(35{,}8\)
2
(0.28+0.078+0.09)*100
\(44{,}8\)

Python

def skatt(personinntekt):
    alminnelig = personinntekt - 72800
    inntektsskatt = 0.28 * alminnelig
    trygdeavgift = 0.078 * personinntekt
    toppgrunnlag = max(0, personinntekt - 456900)
    toppskatt = 0.09 * toppgrunnlag
    skatt_totalt = inntektsskatt + trygdeavgift + toppskatt
    nettolonn = personinntekt - skatt_totalt
    return skatt_totalt, nettolonn

for navn, inntekt in [("Erik", 409700), ("Elin", 518000)]:
    total_skatt, netto = skatt(inntekt)
    prosent = total_skatt / inntekt * 100
    etter_tillegg, _ = skatt(inntekt + 20000)
    marginalskatt = (etter_tillegg - total_skatt) / 20000 * 100
    print(f"{navn}:")
    print(f"  skatt = {total_skatt:.2f} kr")
    print(f"  nettolønn = {netto:.2f} kr")
    print(f"  skatt i prosent = {prosent:.2f} %")
    print(f"  skatt av lønnstillegg = {marginalskatt:.1f} %")

lon_2007 = 441300
kpi_2007 = 118.6
kpi_2010 = 128.8
lon_2010 = lon_2007 * kpi_2010 / kpi_2007
print("KPI-justert lønn:")
print(f"{lon_2010:.2f} kr")
Erik:
  skatt = 126288.60 kr
  nettolønn = 283411.40 kr
  skatt i prosent = 30.82 %
  skatt av lønnstillegg = 35.8 %
Elin:
  skatt = 170559.00 kr
  nettolønn = 347441.00 kr
  skatt i prosent = 32.93 %
  skatt av lønnstillegg = 44.8 %
KPI-justert lønn:
479253.29 kr
Fasit: Erik betaler \(35{,}8\,\%\) og Elin betaler \(44{,}8\,\%\) av tillegget i skatt.
Del 2 · Oppgave 5dKonsumprisindeks

Oppgave 5d

Oppgave:

Tabellen nedenfor viser konsumprisindeksen (KPI) for 2007 og 2010. I 2007 tjente Elin 441 300 kroner. Hvor mye ville Elin tjent i 2010 dersom reallønnen hennes ikke hadde endret seg fra 2007 til 2010?

År20072010
KPI118,6128,8
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal justere lønnen med samme faktor som KPI.

Steg 1 — Sett opp forholdet

\[\text{lønn i 2010}=441300\cdot\dfrac{128{,}8}{118{,}6}\]

Samme reallønn betyr at nominell lønn følger prisnivået.

Steg 2 — Regn ut

\[441300\cdot\dfrac{128{,}8}{118{,}6}\approx479253\]

Vi bruker KPI-forholdet som vekstfaktor.

Steg 3 — Rund av

\[479253\approx479000\]

I praktisk økonomi er det naturlig å runde til nærmeste hele krone eller tusen kroner.

Tolkning

Elin måtte tjent omtrent 479 000 kroner i 2010 for å ha samme kjøpekraft som i 2007.

Vanlig feil: Å bruke differansen \(128{,}8-118{,}6\) direkte som kroner.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
441300*128.8/118.6
\(479253{,}29\)

Python

def skatt(personinntekt):
    alminnelig = personinntekt - 72800
    inntektsskatt = 0.28 * alminnelig
    trygdeavgift = 0.078 * personinntekt
    toppgrunnlag = max(0, personinntekt - 456900)
    toppskatt = 0.09 * toppgrunnlag
    skatt_totalt = inntektsskatt + trygdeavgift + toppskatt
    nettolonn = personinntekt - skatt_totalt
    return skatt_totalt, nettolonn

for navn, inntekt in [("Erik", 409700), ("Elin", 518000)]:
    total_skatt, netto = skatt(inntekt)
    prosent = total_skatt / inntekt * 100
    etter_tillegg, _ = skatt(inntekt + 20000)
    marginalskatt = (etter_tillegg - total_skatt) / 20000 * 100
    print(f"{navn}:")
    print(f"  skatt = {total_skatt:.2f} kr")
    print(f"  nettolønn = {netto:.2f} kr")
    print(f"  skatt i prosent = {prosent:.2f} %")
    print(f"  skatt av lønnstillegg = {marginalskatt:.1f} %")

lon_2007 = 441300
kpi_2007 = 118.6
kpi_2010 = 128.8
lon_2010 = lon_2007 * kpi_2010 / kpi_2007
print("KPI-justert lønn:")
print(f"{lon_2010:.2f} kr")
Erik:
  skatt = 126288.60 kr
  nettolønn = 283411.40 kr
  skatt i prosent = 30.82 %
  skatt av lønnstillegg = 35.8 %
Elin:
  skatt = 170559.00 kr
  nettolønn = 347441.00 kr
  skatt i prosent = 32.93 %
  skatt av lønnstillegg = 44.8 %
KPI-justert lønn:
479253.29 kr
Fasit: Elin måtte tjent omtrent \(479253\) kroner, altså ca. \(479000\) kroner.
Del 2 · Oppgave 6aSannsynlighet

Oppgave 6a

Oppgave:

I klasse 1B er det 12 jenter og 15 gutter. 8 av jentene og 9 av guttene kjører moped til skolen.

Systematiser opplysningene ovenfor i en krysstabell eller i et venndiagram.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal sortere elevene etter kjønn og om de kjører moped.

Steg 1 — Finn jenter som ikke kjører moped

\[12-8=4\]

Det er 4 jenter som ikke kjører moped.

Steg 2 — Finn gutter som ikke kjører moped

\[15-9=6\]

Det er 6 gutter som ikke kjører moped.

Steg 3 — Sett opp tabellen

Tabellen skal ha totalsummer både vannrett og loddrett.

Kjører mopedKjører ikke mopedSum
Jenter8412
Gutter9615
Sum171027

Tolkning

Det er 17 elever som kjører moped og 10 som ikke gjør det.

Vanlig feil: Å glemme at totalsummen skal bli 27 elever.

Kontroll (Python)

Python

jenter = 12
gutter = 15
jenter_moped = 8
gutter_moped = 9
jenter_ikke = jenter - jenter_moped
gutter_ikke = gutter - gutter_moped
moped = jenter_moped + gutter_moped
ikke_moped = jenter_ikke + gutter_ikke
total = jenter + gutter

print("Krysstabell:")
print(f"jenter: moped {jenter_moped}, ikke moped {jenter_ikke}, sum {jenter}")
print(f"gutter: moped {gutter_moped}, ikke moped {gutter_ikke}, sum {gutter}")
print(f"sum: moped {moped}, ikke moped {ikke_moped}, total {total}")
print("Sannsynligheter:")
print(f"P(ikke moped) = {ikke_moped}/{total} = {ikke_moped/total:.4f}")
print(f"P(gutt | moped) = {gutter_moped}/{moped} = {gutter_moped/moped:.4f}")

p_presis_alle_jenter = 0.9**8 * 0.95**4
p_ingen_for_sen = 0.9**17 * 0.95**10
p_minst_en_for_sen = 1 - p_ingen_for_sen
print(f"P(alle jenter presis) = {p_presis_alle_jenter:.4f}")
print(f"P(minst en elev for sent) = {p_minst_en_for_sen:.4f}")
Krysstabell:
jenter: moped 8, ikke moped 4, sum 12
gutter: moped 9, ikke moped 6, sum 15
sum: moped 17, ikke moped 10, total 27
Sannsynligheter:
P(ikke moped) = 10/27 = 0.3704
P(gutt | moped) = 9/17 = 0.5294
P(alle jenter presis) = 0.3488
P(minst en elev for sent) = 0.9001
Fasit: Krysstabellen har radene jenter \(8,4,12\), gutter \(9,6,15\), og totalsum \(17,10,27\).
Del 2 · Oppgave 6bSannsynlighet

Oppgave 6b

Oppgave:

Vi trekker tilfeldig en elev fra klassen.

Hva er sannsynligheten for at eleven ikke kjører moped?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne sannsynligheten for å trekke en elev fra gruppen som ikke kjører moped.

Steg 1 — Finn antall som ikke kjører moped

\[4+6=10\]

Fra tabellen er det 10 elever som ikke kjører moped.

Steg 2 — Del på totalt antall elever

\[P=\dfrac{10}{27}\approx0{,}370\]

Vi trekker fra hele klassen med 27 elever.

Tolkning

Sannsynligheten er omtrent 37,0 %.

Vanlig feil: Å dele på 10 i stedet for på alle 27 elevene.

Kontroll (Python)

Python

jenter = 12
gutter = 15
jenter_moped = 8
gutter_moped = 9
jenter_ikke = jenter - jenter_moped
gutter_ikke = gutter - gutter_moped
moped = jenter_moped + gutter_moped
ikke_moped = jenter_ikke + gutter_ikke
total = jenter + gutter

print("Krysstabell:")
print(f"jenter: moped {jenter_moped}, ikke moped {jenter_ikke}, sum {jenter}")
print(f"gutter: moped {gutter_moped}, ikke moped {gutter_ikke}, sum {gutter}")
print(f"sum: moped {moped}, ikke moped {ikke_moped}, total {total}")
print("Sannsynligheter:")
print(f"P(ikke moped) = {ikke_moped}/{total} = {ikke_moped/total:.4f}")
print(f"P(gutt | moped) = {gutter_moped}/{moped} = {gutter_moped/moped:.4f}")

p_presis_alle_jenter = 0.9**8 * 0.95**4
p_ingen_for_sen = 0.9**17 * 0.95**10
p_minst_en_for_sen = 1 - p_ingen_for_sen
print(f"P(alle jenter presis) = {p_presis_alle_jenter:.4f}")
print(f"P(minst en elev for sent) = {p_minst_en_for_sen:.4f}")
Krysstabell:
jenter: moped 8, ikke moped 4, sum 12
gutter: moped 9, ikke moped 6, sum 15
sum: moped 17, ikke moped 10, total 27
Sannsynligheter:
P(ikke moped) = 10/27 = 0.3704
P(gutt | moped) = 9/17 = 0.5294
P(alle jenter presis) = 0.3488
P(minst en elev for sent) = 0.9001
Fasit: Sannsynligheten er \(\dfrac{10}{27}\approx37{,}0\,\%\).
Del 2 · Oppgave 6cBetinget sannsynlighet

Oppgave 6c

Oppgave:

Vi trekker tilfeldig en av elevene fra klassen som kjører moped.

Hva er sannsynligheten for at denne eleven er en gutt?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Nå vet vi at eleven kjører moped, så vi skal bare se på mopedgruppen.

Steg 1 — Finn antall mopedførere

\[8+9=17\]

Det er 17 elever som kjører moped.

Steg 2 — Finn hvor mange av dem som er gutter

\[9\]

Tabellen viser 9 gutter som kjører moped.

Steg 3 — Regn sannsynligheten

\[P=\dfrac{9}{17}\approx0{,}529\]

Vi deler på 17, ikke på 27, fordi utvalget er begrenset til mopedførere.

Tolkning

Blant mopedførerne er litt over halvparten gutter.

Vanlig feil: Å bruke hele klassen som nevner selv om oppgaven sier at eleven kjører moped.

Kontroll (Python)

Python

jenter = 12
gutter = 15
jenter_moped = 8
gutter_moped = 9
jenter_ikke = jenter - jenter_moped
gutter_ikke = gutter - gutter_moped
moped = jenter_moped + gutter_moped
ikke_moped = jenter_ikke + gutter_ikke
total = jenter + gutter

print("Krysstabell:")
print(f"jenter: moped {jenter_moped}, ikke moped {jenter_ikke}, sum {jenter}")
print(f"gutter: moped {gutter_moped}, ikke moped {gutter_ikke}, sum {gutter}")
print(f"sum: moped {moped}, ikke moped {ikke_moped}, total {total}")
print("Sannsynligheter:")
print(f"P(ikke moped) = {ikke_moped}/{total} = {ikke_moped/total:.4f}")
print(f"P(gutt | moped) = {gutter_moped}/{moped} = {gutter_moped/moped:.4f}")

p_presis_alle_jenter = 0.9**8 * 0.95**4
p_ingen_for_sen = 0.9**17 * 0.95**10
p_minst_en_for_sen = 1 - p_ingen_for_sen
print(f"P(alle jenter presis) = {p_presis_alle_jenter:.4f}")
print(f"P(minst en elev for sent) = {p_minst_en_for_sen:.4f}")
Krysstabell:
jenter: moped 8, ikke moped 4, sum 12
gutter: moped 9, ikke moped 6, sum 15
sum: moped 17, ikke moped 10, total 27
Sannsynligheter:
P(ikke moped) = 10/27 = 0.3704
P(gutt | moped) = 9/17 = 0.5294
P(alle jenter presis) = 0.3488
P(minst en elev for sent) = 0.9001
Fasit: Sannsynligheten er \(\dfrac{9}{17}\approx52{,}9\,\%\).
Del 2 · Oppgave 6dSannsynlighet

Oppgave 6d

Oppgave:

Sannsynligheten for at en elev som kjører moped kommer for sent til første time, er 10 %. Sannsynligheten for at en elev som ikke kjører moped kommer for sent til første time, er 5 %. Vi antar at elevene kommer for sent uavhengig av hverandre.

Forklar at sannsynligheten for at alle jentene i klassen kommer presis til første time, er \(0{,}9^8\cdot0{,}95^4\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal forklare produktet i uttrykket.

Steg 1 — Jenter med moped

Det er 8 jenter som kjører moped. Sannsynligheten for at én av dem kommer presis, er \(1-0{,}10=0{,}90\).

For 8 slike jenter får vi faktoren \(0{,}9^8\).

Steg 2 — Jenter uten moped

Det er 4 jenter som ikke kjører moped. Sannsynligheten for at én av dem kommer presis, er \(1-0{,}05=0{,}95\).

For 4 slike jenter får vi faktoren \(0{,}95^4\).

Steg 3 — Bruk uavhengighet

\[P(\text{alle jenter presis})=0{,}9^8\cdot0{,}95^4\]

Når hendelsene er uavhengige, multipliserer vi sannsynlighetene.

Tolkning

Uttrykket tar hensyn til at mopedførere og ikke-mopedførere har ulik sannsynlighet for å komme for sent.

Vanlig feil: Å bruke samme sannsynlighet for alle jentene.

Kontroll (Python)

Python

jenter = 12
gutter = 15
jenter_moped = 8
gutter_moped = 9
jenter_ikke = jenter - jenter_moped
gutter_ikke = gutter - gutter_moped
moped = jenter_moped + gutter_moped
ikke_moped = jenter_ikke + gutter_ikke
total = jenter + gutter

print("Krysstabell:")
print(f"jenter: moped {jenter_moped}, ikke moped {jenter_ikke}, sum {jenter}")
print(f"gutter: moped {gutter_moped}, ikke moped {gutter_ikke}, sum {gutter}")
print(f"sum: moped {moped}, ikke moped {ikke_moped}, total {total}")
print("Sannsynligheter:")
print(f"P(ikke moped) = {ikke_moped}/{total} = {ikke_moped/total:.4f}")
print(f"P(gutt | moped) = {gutter_moped}/{moped} = {gutter_moped/moped:.4f}")

p_presis_alle_jenter = 0.9**8 * 0.95**4
p_ingen_for_sen = 0.9**17 * 0.95**10
p_minst_en_for_sen = 1 - p_ingen_for_sen
print(f"P(alle jenter presis) = {p_presis_alle_jenter:.4f}")
print(f"P(minst en elev for sent) = {p_minst_en_for_sen:.4f}")
Krysstabell:
jenter: moped 8, ikke moped 4, sum 12
gutter: moped 9, ikke moped 6, sum 15
sum: moped 17, ikke moped 10, total 27
Sannsynligheter:
P(ikke moped) = 10/27 = 0.3704
P(gutt | moped) = 9/17 = 0.5294
P(alle jenter presis) = 0.3488
P(minst en elev for sent) = 0.9001
Fasit: Uttrykket er \(0{,}9^8\cdot0{,}95^4\) fordi 8 jenter kjører moped og 4 jenter ikke kjører moped.
Del 2 · Oppgave 6eKomplementær sannsynlighet

Oppgave 6e

Oppgave:

Hva er sannsynligheten for at minst én elev i klassen kommer for sent til første time?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Det er enklest å bruke komplementet: ingen elever kommer for sent.

Steg 1 — Finn antall elever i hver gruppe

Det er 17 mopedførere og 10 elever som ikke kjører moped.

Dette henter vi fra krysstabellen.

Steg 2 — Sannsynlighet for at ingen kommer for sent

\[P(\text{ingen for sent})=0{,}9^{17}\cdot0{,}95^{10}\]

Mopedførere har 90 % sjanse for å komme presis, andre har 95 %.

Steg 3 — Bruk komplementet

\[P(\text{minst én for sent})=1-0{,}9^{17}\cdot0{,}95^{10}\approx0{,}900\]

Minst én for sent er det motsatte av at alle kommer presis.

Tolkning

Sannsynligheten er omtrent 90,0 %, altså ganske stor for hele klassen samlet.

Vanlig feil: Å legge sammen 10 % og 5 % direkte.

Kontroll (Python)

Python

jenter = 12
gutter = 15
jenter_moped = 8
gutter_moped = 9
jenter_ikke = jenter - jenter_moped
gutter_ikke = gutter - gutter_moped
moped = jenter_moped + gutter_moped
ikke_moped = jenter_ikke + gutter_ikke
total = jenter + gutter

print("Krysstabell:")
print(f"jenter: moped {jenter_moped}, ikke moped {jenter_ikke}, sum {jenter}")
print(f"gutter: moped {gutter_moped}, ikke moped {gutter_ikke}, sum {gutter}")
print(f"sum: moped {moped}, ikke moped {ikke_moped}, total {total}")
print("Sannsynligheter:")
print(f"P(ikke moped) = {ikke_moped}/{total} = {ikke_moped/total:.4f}")
print(f"P(gutt | moped) = {gutter_moped}/{moped} = {gutter_moped/moped:.4f}")

p_presis_alle_jenter = 0.9**8 * 0.95**4
p_ingen_for_sen = 0.9**17 * 0.95**10
p_minst_en_for_sen = 1 - p_ingen_for_sen
print(f"P(alle jenter presis) = {p_presis_alle_jenter:.4f}")
print(f"P(minst en elev for sent) = {p_minst_en_for_sen:.4f}")
Krysstabell:
jenter: moped 8, ikke moped 4, sum 12
gutter: moped 9, ikke moped 6, sum 15
sum: moped 17, ikke moped 10, total 27
Sannsynligheter:
P(ikke moped) = 10/27 = 0.3704
P(gutt | moped) = 9/17 = 0.5294
P(alle jenter presis) = 0.3488
P(minst en elev for sent) = 0.9001
Fasit: Sannsynligheten er \(1-0{,}9^{17}\cdot0{,}95^{10}\approx0{,}900\), altså ca. \(90{,}0\,\%\).
Del 2 · Oppgave 7aLineære kostnader

Oppgave 7a

Oppgave:

I denne oppgaven skal vi se på hvor mye det koster å lage en kopp kaffe med tre ulike typer kaffemaskiner.

Maskin 1Maskin 2Maskin 3
Pris1500 kroner700 kroner9000 kroner
Driftsutgifter per kopp2,71 kroner3,12 kroner1,27 kroner

Ta for deg hver av de tre maskinene som er beskrevet ovenfor. Ta hensyn til driftsutgifter og utgifter til innkjøp av maskin.

1) Finn ut hva det koster å lage 1000 kopper kaffe.

2) Finn ut hvor mange kopper kaffe du kan lage for 10 000 kroner.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage kostnadsfunksjoner for hver maskin og bruke dem på to måter.

Steg 1 — Skriv kostnadsmodellene

\[K_1(x)=1500+2{,}71x\]

\[K_2(x)=700+3{,}12x\]

\[K_3(x)=9000+1{,}27x\]

Her er \(x\) antall kopper.

Steg 2 — Kostnad for 1000 kopper

\[K_1(1000)=4210,\quad K_2(1000)=3820,\quad K_3(1000)=10270\]

Vi legger sammen innkjøpspris og driftskostnader.

Steg 3 — Kopper for 10 000 kroner

\[x_1=\dfrac{10000-1500}{2{,}71}\approx3137\]

\[x_2=\dfrac{10000-700}{3{,}12}\approx2981\]

\[x_3=\dfrac{10000-9000}{1{,}27}\approx787\]

Vi trekker først fra maskinprisen og deler resten på pris per kopp.

Tolkning

For 1000 kopper er maskin 2 billigst, men for et budsjett på 10 000 kroner gir maskin 1 flest kopper.

Vanlig feil: Å sammenlikne bare driftsutgiftene og glemme innkjøpsprisen.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
1500+2.71*1000
\(4210\)
2
700+3.12*1000
\(3820\)
3
(10000-1500)/2.71
\(3136{,}53\)

Python

from math import floor, ceil

maskiner = {
    "Maskin 1": {"pris": 1500, "per_kopp": 2.71},
    "Maskin 2": {"pris": 700, "per_kopp": 3.12},
    "Maskin 3": {"pris": 9000, "per_kopp": 1.27},
}

print("Kostnad for 1000 kopper og kopper for 10000 kr:")
for navn, data in maskiner.items():
    pris = data["pris"]
    per_kopp = data["per_kopp"]
    kostnad_1000 = pris + 1000 * per_kopp
    kopper_10000 = (10000 - pris) / per_kopp
    print(f"{navn}: 1000 kopper = {kostnad_1000:.2f} kr")
    print(f"{navn}: kopper for 10000 kr = {kopper_10000:.2f}")

x12 = (1500 - 700) / (3.12 - 2.71)
x13 = (9000 - 1500) / (2.71 - 1.27)
x23 = (9000 - 700) / (3.12 - 1.27)
print("Skjæringspunkter:")
print(f"Maskin 1 = Maskin 2 ved {x12:.2f} kopper")
print(f"Maskin 1 = Maskin 3 ved {x13:.2f} kopper")
print(f"Maskin 2 = Maskin 3 ved {x23:.2f} kopper")

kopper_3_ar = 6 * 365 * 3
print("Tre år med seks kopper per dag:")
print(f"kopper = {kopper_3_ar}")
for navn, data in maskiner.items():
    total = data["pris"] + kopper_3_ar * data["per_kopp"]
    print(f"{navn}: {total:.2f} kr")
Kostnad for 1000 kopper og kopper for 10000 kr:
Maskin 1: 1000 kopper = 4210.00 kr
Maskin 1: kopper for 10000 kr = 3136.53
Maskin 2: 1000 kopper = 3820.00 kr
Maskin 2: kopper for 10000 kr = 2980.77
Maskin 3: 1000 kopper = 10270.00 kr
Maskin 3: kopper for 10000 kr = 787.40
Skjæringspunkter:
Maskin 1 = Maskin 2 ved 1951.22 kopper
Maskin 1 = Maskin 3 ved 5208.33 kopper
Maskin 2 = Maskin 3 ved 4486.49 kopper
Tre år med seks kopper per dag:
kopper = 6570
Maskin 1: 19304.70 kr
Maskin 2: 21198.40 kr
Maskin 3: 17343.90 kr
Fasit: 1000 kopper koster \(4210\), \(3820\) og \(10270\) kroner. For 10000 kroner kan man lage ca. \(3137\), \(2981\) og \(787\) kopper med maskin 1, 2 og 3.
Del 2 · Oppgave 7bLineære modeller

Oppgave 7b

Oppgave:

Hvor mange kopper må du lage for at det skal lønne seg å kjøpe henholdsvis maskin 1, maskin 2 og maskin 3?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne hvilke intervaller hver maskin er billigst i.

Steg 1 — Sammenlikn maskin 1 og 2

\[1500+2{,}71x=700+3{,}12x\]

\[x\approx1951\]

Maskin 2 er billigst før dette, og maskin 1 er billigere etter dette.

Steg 2 — Sammenlikn maskin 1 og 3

\[1500+2{,}71x=9000+1{,}27x\]

\[x\approx5208\]

Etter dette blir maskin 3 billigere enn maskin 1.

Steg 3 — Oppsummer billigste valg

Maskin 2 lønner seg til og med omtrent 1951 kopper.

Maskin 1 lønner seg fra omtrent 1952 til 5208 kopper.

Maskin 3 lønner seg fra omtrent 5209 kopper og oppover.

Tolkning

Billig maskin lønner seg ved lite bruk, mens lav driftskostnad lønner seg ved stort bruk.

Vanlig feil: Å sammenlikne maskin 2 og 3 direkte og overse at maskin 1 kan være billigst mellom dem.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Løs(1500+2.71x=700+3.12x)
\(x=1951{,}22\)
2
Løs(1500+2.71x=9000+1.27x)
\(x=5208{,}33\)

Python

from math import floor, ceil

maskiner = {
    "Maskin 1": {"pris": 1500, "per_kopp": 2.71},
    "Maskin 2": {"pris": 700, "per_kopp": 3.12},
    "Maskin 3": {"pris": 9000, "per_kopp": 1.27},
}

print("Kostnad for 1000 kopper og kopper for 10000 kr:")
for navn, data in maskiner.items():
    pris = data["pris"]
    per_kopp = data["per_kopp"]
    kostnad_1000 = pris + 1000 * per_kopp
    kopper_10000 = (10000 - pris) / per_kopp
    print(f"{navn}: 1000 kopper = {kostnad_1000:.2f} kr")
    print(f"{navn}: kopper for 10000 kr = {kopper_10000:.2f}")

x12 = (1500 - 700) / (3.12 - 2.71)
x13 = (9000 - 1500) / (2.71 - 1.27)
x23 = (9000 - 700) / (3.12 - 1.27)
print("Skjæringspunkter:")
print(f"Maskin 1 = Maskin 2 ved {x12:.2f} kopper")
print(f"Maskin 1 = Maskin 3 ved {x13:.2f} kopper")
print(f"Maskin 2 = Maskin 3 ved {x23:.2f} kopper")

kopper_3_ar = 6 * 365 * 3
print("Tre år med seks kopper per dag:")
print(f"kopper = {kopper_3_ar}")
for navn, data in maskiner.items():
    total = data["pris"] + kopper_3_ar * data["per_kopp"]
    print(f"{navn}: {total:.2f} kr")
Kostnad for 1000 kopper og kopper for 10000 kr:
Maskin 1: 1000 kopper = 4210.00 kr
Maskin 1: kopper for 10000 kr = 3136.53
Maskin 2: 1000 kopper = 3820.00 kr
Maskin 2: kopper for 10000 kr = 2980.77
Maskin 3: 1000 kopper = 10270.00 kr
Maskin 3: kopper for 10000 kr = 787.40
Skjæringspunkter:
Maskin 1 = Maskin 2 ved 1951.22 kopper
Maskin 1 = Maskin 3 ved 5208.33 kopper
Maskin 2 = Maskin 3 ved 4486.49 kopper
Tre år med seks kopper per dag:
kopper = 6570
Maskin 1: 19304.70 kr
Maskin 2: 21198.40 kr
Maskin 3: 17343.90 kr
Fasit: Maskin 2 lønner seg ved inntil ca. \(1951\) kopper, maskin 1 ved ca. \(1952\) til \(5208\) kopper, og maskin 3 fra ca. \(5209\) kopper.
Del 2 · Oppgave 7cØkonomisk vurdering

Oppgave 7c

Oppgave:

Anta at en familie i gjennomsnitt lager seks kopper kaffe per dag. Far påstår at det vil lønne seg å kjøpe den dyreste maskinen hvis denne varer i mer enn tre år.

Undersøk om fars påstand stemmer.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal teste fars påstand ved å finne antall kopper på tre år og sammenlikne kostnadene.

Steg 1 — Finn antall kopper på tre år

\[6\cdot365\cdot3=6570\]

Familien lager omtrent 6570 kopper på tre år.

Steg 2 — Sammenlikn maskin 1 og 3

\[K_1(6570)=1500+2{,}71\cdot6570=19304{,}70\]

\[K_3(6570)=9000+1{,}27\cdot6570=17343{,}90\]

Den dyreste maskinen har høy innkjøpspris, men mye lavere driftskostnad.

Steg 3 — Ta med maskin 2 også

\[K_2(6570)=700+3{,}12\cdot6570=21198{,}40\]

Maskin 3 er billigst av alle tre ved 6570 kopper.

Steg 4 — Vurder påstanden

Siden maskin 3 allerede lønner seg etter omtrent 5209 kopper, og tre år gir 6570 kopper, stemmer påstanden.

Tolkning

Hvis familien faktisk bruker maskinen mer enn tre år, vil den dyreste maskinen være billigst totalt.

Vanlig feil: Å vurdere bare innkjøpsprisen og ikke driftsutgiftene over tid.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
1500+2.71*6570
\(19304{,}70\)
2
700+3.12*6570
\(21198{,}40\)
3
9000+1.27*6570
\(17343{,}90\)

Python

from math import floor, ceil

maskiner = {
    "Maskin 1": {"pris": 1500, "per_kopp": 2.71},
    "Maskin 2": {"pris": 700, "per_kopp": 3.12},
    "Maskin 3": {"pris": 9000, "per_kopp": 1.27},
}

print("Kostnad for 1000 kopper og kopper for 10000 kr:")
for navn, data in maskiner.items():
    pris = data["pris"]
    per_kopp = data["per_kopp"]
    kostnad_1000 = pris + 1000 * per_kopp
    kopper_10000 = (10000 - pris) / per_kopp
    print(f"{navn}: 1000 kopper = {kostnad_1000:.2f} kr")
    print(f"{navn}: kopper for 10000 kr = {kopper_10000:.2f}")

x12 = (1500 - 700) / (3.12 - 2.71)
x13 = (9000 - 1500) / (2.71 - 1.27)
x23 = (9000 - 700) / (3.12 - 1.27)
print("Skjæringspunkter:")
print(f"Maskin 1 = Maskin 2 ved {x12:.2f} kopper")
print(f"Maskin 1 = Maskin 3 ved {x13:.2f} kopper")
print(f"Maskin 2 = Maskin 3 ved {x23:.2f} kopper")

kopper_3_ar = 6 * 365 * 3
print("Tre år med seks kopper per dag:")
print(f"kopper = {kopper_3_ar}")
for navn, data in maskiner.items():
    total = data["pris"] + kopper_3_ar * data["per_kopp"]
    print(f"{navn}: {total:.2f} kr")
Kostnad for 1000 kopper og kopper for 10000 kr:
Maskin 1: 1000 kopper = 4210.00 kr
Maskin 1: kopper for 10000 kr = 3136.53
Maskin 2: 1000 kopper = 3820.00 kr
Maskin 2: kopper for 10000 kr = 2980.77
Maskin 3: 1000 kopper = 10270.00 kr
Maskin 3: kopper for 10000 kr = 787.40
Skjæringspunkter:
Maskin 1 = Maskin 2 ved 1951.22 kopper
Maskin 1 = Maskin 3 ved 5208.33 kopper
Maskin 2 = Maskin 3 ved 4486.49 kopper
Tre år med seks kopper per dag:
kopper = 6570
Maskin 1: 19304.70 kr
Maskin 2: 21198.40 kr
Maskin 3: 17343.90 kr
Fasit: Ja, fars påstand stemmer. Etter tre år er maskin 3 billigst totalt.