1P eksamenVår 2013

Matematikk 1P eksamen – vår 2013

ifingo
Norsk (Bokmål)

Matematikk 1P eksamen vår 2013 – løsningsforslag

Fullstendig, trinnvis løsningsforslag på bokmål. Del 1 er løst uten hjelpemidler. Del 2 viser relevante digitale kontroller med GeoGebra og Python.

Del 1 — uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1 (2 poeng)Overslag

Oppgave 1

Oppgave:

Hilde skal kjøpe

2 L melk
2,5 kg poteter
0,5 kg ost
200 g kokt skinke

Prisene er 14,95 kroner per liter melk, 8,95 kroner per kilogram poteter, 89,95 kroner per kilogram ost og 199 kroner per kilogram kokt skinke.

Gjør et overslag og finn ut omtrent hvor mye hun må betale.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal gjøre et overslag, ikke finne nøyaktig sum. Derfor runder vi prisene til tall som er enkle å regne med.

Steg 1 — Rund av prisene

Vi bruker omtrent 15 kr per liter melk, 9 kr per kg poteter, 90 kr per kg ost og 200 kr per kg skinke.

Steg 2 — Regn hver vare

\[2\cdot 15=30\]

\[2{,}5\cdot 9\approx 25\]

\[0{,}5\cdot 90=45\]

\[0{,}2\cdot 200=40\]

Steg 3 — Legg sammen overslaget

\[30+25+45+40=140\]

Dette gir et realistisk overslag over totalprisen.

Tolkning

Hilde må regne med å betale omtrent 140 kroner.

Vanlig feil: Å glemme at 200 g er \(0{,}2\) kg.
Fasit: \(\text{omtrent }140\text{ kroner}\).
Del 1 · Oppgave 2 (2 poeng)Prosent

Oppgave 2

Oppgave:

En vare koster nå 210 kroner. Prisen er da satt ned med 30 %.

Hva kostet varen før prisen ble satt ned?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne førprisen. Når prisen er satt ned med 30 %, er ny pris 70 % av gammel pris.

Steg 1 — Sett opp sammenhengen

\[0{,}70\cdot x=210\]

Her er \(x\) prisen før nedsettelsen.

Steg 2 — Del på vekstfaktoren

\[x=\dfrac{210}{0{,}70}=300\]

Vi deler på 0,70 fordi 210 kroner er 70 % av førprisen.

Tolkning

Varen kostet 300 kroner før salget.

Vanlig feil: Å trekke 30 % fra 210. Det finner ikke førprisen.
Fasit: \(300\) kroner.
Del 1 · Oppgave 3 (2 poeng)Indeks

Oppgave 3

Oppgave:

En vare kostet 150 kroner i basisåret. I dag er indeksen for varen 110.

Hvor mye koster varen i dag dersom vi antar at prisutviklingen har fulgt utviklingen i indeksen?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Indeks 110 betyr at prisen er 110 % av prisen i basisåret.

Steg 1 — Bruk indeks som prosent

\[110\,\%=\dfrac{110}{100}=1{,}10\]

Indeksen gjøres om til vekstfaktor.

Steg 2 — Finn ny pris

\[150\cdot 1{,}10=165\]

Vi ganger basisprisen med vekstfaktoren.

Tolkning

Varen har økt med 10 % fra basisåret.

Vanlig feil: Å tolke indeks 110 som 110 kroner.
Fasit: \(165\) kroner.
Del 1 · Oppgave 4a (3 poeng)Formlikhet

Oppgave 4a

Oppgave:

Figuren viser to trekanter. I trekant \(ABC\) er \(\angle A=34{,}1^\circ\), \(\angle C=101{,}5^\circ\), \(AB=7{,}0\) og \(BC=4{,}0\). I trekant \(DEF\) er \(\angle D=101{,}5^\circ\), \(\angle F=44{,}4^\circ\), \(DE=7{,}0\) og \(FE=9{,}8\).

a) Vis at de to trekantene ovenfor er formlike.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal vise at trekantene har samme vinkler. Da er de formlike.

Steg 1 — Finn den tredje vinkelen i \(ABC\)

\[\angle B=180^\circ-34{,}1^\circ-101{,}5^\circ=44{,}4^\circ\]

Vinkelsummen i en trekant er \(180^\circ\).

Steg 2 — Sammenlign vinklene

\[\angle A=\angle E=34{,}1^\circ\]

\[\angle B=\angle F=44{,}4^\circ\]

\[\angle C=\angle D=101{,}5^\circ\]

Steg 3 — Konkluder

Når to trekanter har parvis like vinkler, er trekantene formlike.

Tolkning

Trekantene har samme form, men forskjellig størrelse.

Vanlig feil: Å sammenligne sider før man har bestemt hvilke vinkler som hører sammen.
Fasit: Trekantene er formlike fordi de har vinklene \(34{,}1^\circ\), \(44{,}4^\circ\) og \(101{,}5^\circ\).
Del 1 · Oppgave 4b (3 poeng)Formlikhet

Oppgave 4b

Oppgave:

b) Bestem lengden av sidene \(AC\) og \(DF\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker forholdet mellom samsvarende sider i de formlike trekantene.

Steg 1 — Finn målestokken fra liten til stor trekant

Siden \(AB\) svarer til \(FE\). Derfor får vi

\[\dfrac{FE}{AB}=\dfrac{9{,}8}{7{,}0}=1{,}4\]

Steg 2 — Finn \(AC\)

Siden \(AC\) svarer til \(DE\).

\[AC=\dfrac{DE}{1{,}4}=\dfrac{7{,}0}{1{,}4}=5{,}0\]

Steg 3 — Finn \(DF\)

Siden \(BC\) svarer til \(DF\).

\[DF=4{,}0\cdot 1{,}4=5{,}6\]

Tolkning

Den store trekanten er 1,4 ganger så stor som den lille.

Vanlig feil: Å bruke feil samsvarende sider.
Fasit: \(AC=5{,}0\) og \(DF=5{,}6\).
Del 1 · Oppgave 5a (3 poeng)Forhold

Oppgave 5a

Oppgave:

På en pakke grøtris står følgende opplysninger:

PorsjonerRisVannMelk
31,5 dL3,0 dL0,75 L

a) Hvor mye ris, vann og melk trenger du for å lage 10 porsjoner med grøt?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Oppskriften gjelder 3 porsjoner. Vi må skalere alle mengdene til 10 porsjoner.

Steg 1 — Finn skaleringsfaktoren

\[\dfrac{10}{3}\]

Vi trenger \(\dfrac{10}{3}\) ganger så mye som i oppskriften.

Steg 2 — Regn ut ris og vann

\[1{,}5\cdot \dfrac{10}{3}=5{,}0\]

\[3{,}0\cdot \dfrac{10}{3}=10{,}0\]

Steg 3 — Regn ut melk

\[0{,}75\cdot \dfrac{10}{3}=2{,}5\]

Tolkning

Alle ingrediensene må økes i samme forhold.

Vanlig feil: Å gange med 10 i stedet for \(\dfrac{10}{3}\).
Fasit: Du trenger \(5{,}0\) dL ris, \(10{,}0\) dL vann og \(2{,}5\) L melk.
Del 1 · Oppgave 5b (3 poeng)Forhold

Oppgave 5b

Oppgave:

Du har nok vann og ris, men du har bare 5 L melk.

b) Hvor mange porsjoner grøt kan du lage?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Melka begrenser hvor mange porsjoner vi kan lage.

Steg 1 — Finn melk per porsjon

\[\dfrac{0{,}75}{3}=0{,}25\]

Det trengs 0,25 L melk per porsjon.

Steg 2 — Del tilgjengelig melk på melk per porsjon

\[\dfrac{5}{0{,}25}=20\]

Dette gir hvor mange porsjoner melka rekker til.

Tolkning

Med 5 L melk kan du lage 20 porsjoner, dersom du har nok ris og vann.

Vanlig feil: Å bruke desiliter og liter om hverandre uten å kontrollere enhetene.
Fasit: \(20\) porsjoner.
Del 1 · Oppgave 6a (4 poeng)Geometri

Oppgave 6a

Oppgave:

Et område har form som en halvsirkel med radius \(r=1{,}0\) m. Et annet område har form som en likebeint \(\triangle ABC\), der \(AB=3{,}0\) m og høyden \(h=1{,}0\) m. Se figurene ovenfor.

Gjør beregninger og avgjør

a) hvilket av de to områdene som har størst areal

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi sammenligner arealet av en halvsirkel og en trekant.

Steg 1 — Areal av halvsirkelen

\[A=\dfrac{\pi r^2}{2}=\dfrac{\pi\cdot 1{,}0^2}{2}\approx 1{,}57\]

Steg 2 — Areal av trekanten

\[A=\dfrac{3{,}0\cdot 1{,}0}{2}=1{,}5\]

Steg 3 — Sammenlign

\[1{,}57>1{,}5\]

Tolkning

Halvsirkelen har litt større areal enn trekanten.

Vanlig feil: Å bruke formelen for hel sirkel i stedet for halvsirkel.
Fasit: Halvsirkelen har størst areal.
Del 1 · Oppgave 6b (4 poeng)Geometri

Oppgave 6b

Oppgave:

b) hvilket av de to områdene som har størst omkrets

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi må finne avstanden rundt hvert område.

Steg 1 — Omkrets av halvsirkelen

Omkretsen er buen pluss diameteren.

\[O=\pi r+2r=\pi\cdot 1{,}0+2\cdot 1{,}0\approx 5{,}14\]

Steg 2 — Finn skråsidene i trekanten

Høyden deler grunnlinjen i to deler på \(1{,}5\) m.

\[s=\sqrt{1{,}5^2+1{,}0^2}\approx 1{,}80\]

Steg 3 — Omkrets av trekanten

\[O=3{,}0+2\cdot 1{,}80\approx 6{,}61\]

Tolkning

Trekanten har større omkrets, selv om halvsirkelen har litt større areal.

Vanlig feil: Å glemme diameteren når omkretsen til halvsirkelen skal finnes.
Fasit: Trekanten har størst omkrets.
Del 1 · Oppgave 7 (5 poeng)Lineære funksjoner

Oppgave 7

Oppgave:

I en tank er det 60 L vann. Hver dag tapper vi 5,0 L vann fra tanken.

a) Hvor mye vann er det igjen i tanken etter åtte dager? Hvor mange dager går det før tanken er tom?

b) Bestem funksjonsuttrykket \(f(x)\) til en funksjon \(f\) som viser hvor mange liter vann det er igjen i tanken etter \(x\) dager.

c) Tegn grafen til \(f\). Vis hvordan du kan bruke grafen til å finne svar på spørsmålene i oppgave 7 a).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vannmengden minker med samme antall liter hver dag. Derfor er modellen lineær.

Steg 1 — Vann etter åtte dager

\[60-5\cdot 8=20\]

Det er 20 L igjen etter åtte dager.

Steg 2 — Når tanken er tom

\[60-5x=0\]

\[x=12\]

Steg 3 — Funksjonsuttrykk

\[f(x)=60-5x\]

Startverdien er 60, og stigningstallet er \(-5\).

Steg 4 — Grafisk lesing

6012820xliter

På grafen leser vi \(f(8)=20\), og nullpunktet er \(x=12\).

Tolkning

Tanken tømmes jevnt, med 5 L per dag.

Vanlig feil: Å skrive \(60+5x\) selv om vannmengden minker.
Fasit: Etter åtte dager er det \(20\) L igjen. Tanken er tom etter \(12\) dager. \(f(x)=60-5x\).
Del 1 · Oppgave 8a (3 poeng)Sannsynlighet

Oppgave 8a

Oppgave:

I en eske er det tre røde og to blå kuler. Sondre trekker tilfeldig to av kulene.

a) Bestem sannsynligheten for at han trekker to røde kuler.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi trekker to kuler uten tilbakelegging.

Steg 1 — Første røde kule

\[P(\text{rød først})=\dfrac{3}{5}\]

Steg 2 — Andre røde kule

Når én rød kule er trukket, er det 2 røde av 4 kuler igjen.

\[P(\text{rød andre})=\dfrac{2}{4}\]

Steg 3 — Multipliser

\[P(\text{to røde})=\dfrac{3}{5}\cdot \dfrac{2}{4}=\dfrac{3}{10}\]

Tolkning

Sannsynligheten er 30 %.

Vanlig feil: Å bruke \(\dfrac{3}{5}\) også på andre trekk.
Fasit: \(\dfrac{3}{10}=30\,\%\).
Del 1 · Oppgave 8b (3 poeng)Sannsynlighet

Oppgave 8b

Oppgave:

b) Bestem sannsynligheten for at de to kulene han trekker, har samme farge.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Samme farge betyr enten to røde eller to blå.

Steg 1 — Sannsynlighet for to røde

\[P(RR)=\dfrac{3}{5}\cdot \dfrac{2}{4}=\dfrac{3}{10}\]

Steg 2 — Sannsynlighet for to blå

\[P(BB)=\dfrac{2}{5}\cdot \dfrac{1}{4}=\dfrac{1}{10}\]

Steg 3 — Legg sammen

\[P(\text{samme farge})=\dfrac{3}{10}+\dfrac{1}{10}=\dfrac{4}{10}=\dfrac{2}{5}\]

Tolkning

Det er 40 % sannsynlighet for at kulene har samme farge.

Vanlig feil: Å telle bare to røde og glemme to blå.
Fasit: \(\dfrac{2}{5}=40\,\%\).

Del 2 — med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 1a (8 poeng)Lønn

Oppgave 1a

Oppgave:

Ole arbeider på et mekanisk verksted. Han har en timelønn på 195 kroner innenfor vanlig arbeidstid. Tabellen viser: Vanlig arbeidstid 150 timer, overtid med 50 % tillegg 16 timer og overtid med 100 % tillegg 6 timer.

a) Bestem bruttolønna til Ole denne måneden.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Bruttolønn er lønn før trekk. Vi regner vanlig lønn og overtid hver for seg.

Steg 1 — Vanlig arbeidstid

\[150\cdot 195=29250\]

Steg 2 — Overtid

\[16\cdot 195\cdot 1{,}5=4680\]

\[6\cdot 195\cdot 2=2340\]

Steg 3 — Bruttolønn

\[29250+4680+2340=36270\]

Kontroll (Python)

💻 Python

timelonn = 195
vanlig_timer = 150
overtid_50 = 16
overtid_100 = 6

vanlig_lonn = vanlig_timer * timelonn
overtid_50_lonn = overtid_50 * timelonn * 1.50
overtid_100_lonn = overtid_100 * timelonn * 2.00
bruttolonn = vanlig_lonn + overtid_50_lonn + overtid_100_lonn

print("Vanlig lønn:", vanlig_lonn, "kr")
print("Overtid med 50 % tillegg:", overtid_50_lonn, "kr")
print("Overtid med 100 % tillegg:", overtid_100_lonn, "kr")
print("Bruttolønn:", bruttolonn, "kr")

# Utskrift når programmet kjøres:
Vanlig lønn: 29250 kr
Overtid med 50 % tillegg: 4680.0 kr
Overtid med 100 % tillegg: 2340.0 kr
Bruttolønn: 36270.0 kr

Tolkning

Ole tjente 36 270 kroner før skatt og andre trekk.

Fasit: \(36\,270\) kroner.
Del 2 · Oppgave 1bProsent

Oppgave 1b

Oppgave:

Ole betaler 2 % av bruttolønna til en pensjonskasse.

b) Hvor mye betalte Ole til pensjonskassen denne måneden?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne 2 % av bruttolønna.

Steg 1 — Skriv prosent som desimaltall

\[2\,\%=0{,}02\]

Steg 2 — Regn trekket

\[36270\cdot 0{,}02=725{,}40\]

Tolkning

Dette er pengene som går til pensjonskassen denne måneden.

Vanlig feil: Å bruke 2 i stedet for \(0{,}02\).
Fasit: \(725{,}40\) kroner.
Del 2 · Oppgave 1cLønn og skatt

Oppgave 1c

Oppgave:

Ole betaler 36 % skatt.

c) Hvor mye fikk Ole utbetalt etter at skatten var trukket fra, denne måneden?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi trekker både pensjonstrekket og skatten fra bruttolønna.

Steg 1 — Finn skatten

\[36270\cdot 0{,}36=13057{,}20\]

Steg 2 — Trekk fra skatt og pensjon

\[36270-13057{,}20-725{,}40=22487{,}40\]

Tolkning

Dette er beløpet Ole får utbetalt etter trekkene.

Fasit: \(22\,487{,}40\) kroner.
Del 2 · Oppgave 1dLønn

Oppgave 1d

Oppgave:

En periode arbeidet Ole med et prosjekt på kveldstid. For timene han brukte på dette prosjektet, fikk han overtid med 50 % tillegg. Han fikk utbetalt 5045 kroner for arbeidet.

d) Hvor mange timer arbeidet han med prosjektet?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi finner netto utbetalt per overtidstime og deler total utbetaling på dette.

Steg 1 — Brutto overtidstime

\[195\cdot 1{,}5=292{,}50\]

Steg 2 — Netto andel etter 2 % pensjon og 36 % skatt

\[1-0{,}02-0{,}36=0{,}62\]

\[292{,}50\cdot 0{,}62=181{,}35\]

Steg 3 — Finn antall timer

\[\dfrac{5045}{181{,}35}\approx 27{,}8\]

Kontroll (GeoGebra CAS)

GeoGebra · CAS
1
5045 / (195 * 1.5 * 0.62)
\(27{,}82\)

💻 Python

timelonn = 195
overtidsfaktor = 1.50
netto_andel = 1 - 0.02 - 0.36
utbetalt = 5045

netto_per_time = timelonn * overtidsfaktor * netto_andel
antall_timer = utbetalt / netto_per_time

print("Netto per overtidstime:", round(netto_per_time, 2), "kr")
print("Antall timer:", round(antall_timer, 1))

# Utskrift når programmet kjøres:
Netto per overtidstime: 181.35 kr
Antall timer: 27.8

Tolkning

Ole arbeidet omtrent 28 timer med prosjektet.

Vanlig feil: Å dele på vanlig timelønn og glemme overtidstillegget.
Fasit: Omtrent \(28\) timer.
Del 2 · Oppgave 2 (5 poeng)Sannsynlighet

Oppgave 2

Oppgave:

I en klasse er det 30 elever. Klassen skal arrangere fest. Elevene må bestemme seg for om de vil ha taco eller pizza til middag, og om de vil ha sjokoladekake eller marsipankake til dessert. Fordelingen er: Taco 18, Pizza 12, Sjokoladekake 6 og Marsipankake 24.

For å avgjøre hva menyen skal være, trekker læreren tilfeldig en lapp fra hver krukke.

a) Bestem sannsynligheten for at det blir taco til middag.

b) Bestem sannsynligheten for at det blir taco til middag og marsipankake til dessert.

4 elever vil ha pizza og sjokoladekake. Vi trekker tilfeldig ut en elev.

c) Bestem sannsynligheten for at eleven vil ha taco og marsipankake.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Først trekkes én middagslapp og én dessertlapp. I c) bruker vi opplysningen om sammenhengen mellom valgene.

Steg 1 — Taco

\[P(\text{taco})=\dfrac{18}{30}=0{,}60\]

Steg 2 — Taco og marsipankake fra to krukker

\[P=\dfrac{18}{30}\cdot \dfrac{24}{30}=0{,}48\]

Steg 3 — Krysstabell for c)

Det er 6 som vil ha sjokoladekake, og 4 av disse vil ha pizza. Da vil \(2\) ha taco og sjokoladekake. Siden 18 vil ha taco totalt, må \(18-2=16\) ha taco og marsipankake.

Steg 4 — Sannsynlighet i c)

\[P=\dfrac{16}{30}=\dfrac{8}{15}\approx 0{,}533\]

Kontroll (Python)

💻 Python

elever = 30
taco = 18
pizza = 12
sjokoladekake = 6
marsipankake = 24
pizza_og_sjokoladekake = 4

taco_sjokoladekake = sjokoladekake - pizza_og_sjokoladekake
taco_marsipankake = taco - taco_sjokoladekake

print("P(taco):", taco / elever)
print("P(taco og marsipankake ved to krukker):", (taco/elever) * (marsipankake/elever))
print("Antall taco og marsipankake:", taco_marsipankake)
print("P(taco og marsipankake for tilfeldig elev):", taco_marsipankake / elever)

# Utskrift når programmet kjøres:
P(taco): 0.6
P(taco og marsipankake ved to krukker): 0.48
Antall taco og marsipankake: 16
P(taco og marsipankake for tilfeldig elev): 0.5333333333333333

Tolkning

Taco har 60 % sjanse som middag. Kombinasjonen taco og marsipankake har 48 % sjanse når lappene trekkes fra to krukker.

Fasit: a) \(60\,\%\). b) \(48\,\%\). c) \(\dfrac{8}{15}\approx 53{,}3\,\%\).
Del 2 · Oppgave 3 (6 poeng)Volum og måling

Oppgave 3

Oppgave:

Familien Hansen har hytte på fjellet. I kjelleren har de en beholder der de samler opp regnvann. Beholderen har form som et rett firkantet prisme med lengde 2,00 m, bredde 0,70 m og høyde 1,00 m.

a) Hvor mange liter rommer beholderen?

Når det regner, vil alt vannet som treffer hyttetaket, bli ledet ned i beholderen. Hyttetaket er tilnærmet horisontalt og har et areal på 70 m². En dag da familien reiser fra hytta, er beholderen tom. I løpet av den neste uken regner det 12 mm.

b) Hvor høyt i beholderen står vannet når familien kommer tilbake etter denne uken?

En annen dag familien reiser fra hytta, står vannet 10 cm høyt i beholderen. Når de kommer tilbake, står vannet 85 cm høyt.

c) Hvor mange millimeter har det regnet den tiden de var borte?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker volum av prisme og sammenhengen mellom nedbørshøyde, areal og volum.

Steg 1 — Volum av beholderen

\[V=2{,}00\cdot 0{,}70\cdot 1{,}00=1{,}40\text{ m}^3\]

\[1{,}40\text{ m}^3=1400\text{ L}\]

Steg 2 — Volum fra 12 mm regn

\[12\text{ mm}=0{,}012\text{ m}\]

\[V=70\cdot 0{,}012=0{,}84\text{ m}^3\]

Steg 3 — Vannhøyde i beholderen

Bunnarealet er \(2{,}00\cdot 0{,}70=1{,}40\text{ m}^2\).

\[h=\dfrac{0{,}84}{1{,}40}=0{,}60\text{ m}\]

Steg 4 — Nedbør i c)

Vannhøyden øker fra 10 cm til 85 cm, altså \(0{,}75\) m.

\[V=1{,}40\cdot 0{,}75=1{,}05\text{ m}^3\]

\[\text{regn}=\dfrac{1{,}05}{70}=0{,}015\text{ m}=15\text{ mm}\]

Kontroll (Python)

💻 Python

lengde = 2.00
bredde = 0.70
hoyde = 1.00
takareal = 70
regn_meter = 0.012

beholder_volum_m3 = lengde * bredde * hoyde
beholder_liter = beholder_volum_m3 * 1000
vannvolum = takareal * regn_meter
bunnareal = lengde * bredde
vannhoyde = vannvolum / bunnareal

okning_hoyde = 0.85 - 0.10
okning_volum = bunnareal * okning_hoyde
regn_c_meter = okning_volum / takareal
regn_c_mm = regn_c_meter * 1000

print("Beholdervolum:", beholder_liter, "liter")
print("Vannhøyde etter 12 mm regn:", vannhoyde, "m")
print("Nedbør i c:", regn_c_mm, "mm")

# Utskrift når programmet kjøres:
Beholdervolum: 1400.0 liter
Vannhøyde etter 12 mm regn: 0.6 m
Nedbør i c: 15.0 mm

Tolkning

12 mm regn på et stort tak gir mye vann i en liten beholder.

Fasit: a) \(1400\) L. b) \(0{,}60\) m. c) \(15\) mm.
Del 2 · Oppgave 4 (8 poeng)Funksjoner

Oppgave 4

Oppgave:

Funksjonen \(h\) gitt ved

\[h(t)=3{,}25t^3-50t^2+170t+700\]

var en god modell for hjortebestanden i en kommune i perioden 1990–2000. Ifølge modellen var det \(h(t)\) hjort i kommunen \(t\) år etter 1. januar 1990.

a) Tegn grafen til \(h\) for \(0\le t\le 10\).

b) Når var hjortebestanden størst, og hvor mange hjort var det i kommunen da?

c) Løs likningen \(h(t)=850\) grafisk, og forklar hva løsningen forteller om hjortebestanden.

d) Hvor stor var den gjennomsnittlige endringen i antall hjort per år i perioden 1. januar 1994–1. januar 1998?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke en funksjonsmodell grafisk og numerisk.

Steg 1 — Graf

10700850hjortt

Grafen stiger først, når en topp, og synker deretter.

Steg 2 — Maksimum

Med digitalt verktøy finner vi toppunktet omtrent ved

\[t\approx 2{,}15,\qquad h(t)\approx 866\]

Det betyr tidlig i 1992.

Steg 3 — Løs \(h(t)=850\)

Grafisk får vi to løsninger i perioden:

\[t\approx 1{,}42\quad \text{og}\quad t\approx 2{,}95\]

Dette betyr at bestanden var 850 hjort på disse to tidspunktene.

Steg 4 — Gjennomsnittlig endring fra 1994 til 1998

Her er \(t=4\) og \(t=8\).

\[h(4)=788,\qquad h(8)=524\]

\[\dfrac{524-788}{8-4}=-66\]

Kontroll (GeoGebra CAS)

GeoGebra · CAS
1
h(t):=3.25 t^3 - 50 t^2 + 170 t + 700
\(h(t)=3{,}25t^3-50t^2+170t+700\)
2
Ekstremalpunkt(h, 0, 10)
\((2{,}15,866{,}2)\)
3
Skjæring(h, y=850)
\(t\approx1{,}42 \lor t\approx2{,}95\)
4
(h(8)-h(4))/(8-4)
\(-66\)

💻 Python

from sympy import symbols, nroots, diff

t = symbols('t')
h = 3.25*t**3 - 50*t**2 + 170*t + 700
h_derivert = diff(h, t)
kritiske_punkter = nroots(h_derivert)
losninger_850 = nroots(h - 850)

print("h(t) =", h)
print("h'(t) =", h_derivert)
print("Kritiske punkter:", kritiske_punkter)
for punkt in kritiske_punkter:
    if abs(punkt.as_real_imag()[1]) < 1e-10 and 0 <= float(punkt) <= 10:
        print("t =", round(float(punkt), 3), "gir h(t) =", round(float(h.subs(t, punkt)), 1))
print("Løsninger av h(t)=850:", losninger_850)
print("h(4) =", h.subs(t, 4))
print("h(8) =", h.subs(t, 8))
print("Gjennomsnittlig endring:", (h.subs(t, 8) - h.subs(t, 4)) / 4)

# Utskrift når programmet kjøres:
h(t) = 3.25*t**3 - 50*t**2 + 170*t + 700
h'(t) = 9.75*t**2 - 100*t + 170
Kritiske punkter: [2.15119481565128, 8.10521544075897]
t = 2.151 gir h(t) = 866.2
t = 8.105 gir h(t) = 524.3
Løsninger av h(t)=850: [1.42240291553252, 2.94526138202679, 11.0169510870561]
h(4) = 788.000000000000
h(8) = 524.000000000000
Gjennomsnittlig endring: -66.0000000000000

Tolkning

Bestanden var størst rundt 1992. Fra 1994 til 1998 minket den i gjennomsnitt med 66 hjort per år.

Fasit: b) Størst omtrent \(2{,}15\) år etter 1. januar 1990, med cirka \(866\) hjort. c) \(t\approx1{,}42\) og \(t\approx2{,}95\). d) \(-66\) hjort per år.
Del 2 · Oppgave 5 (5 poeng)Økonomi

Oppgave 5

Oppgave:

Grafen viser nedbetalingsplanen for et lån som betales ned i løpet av 10 terminer. Hver termin er 1 år. Renten i prosent er den samme i hele nedbetalingsperioden.

a) Forklar hvilken type lån dette er.

b) Hvor stort er det totale lånebeløpet?

c) Hvor mange prosent er renten på?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi leser av avdrag og renter fra diagrammet.

Steg 1 — Type lån

Summen av renter og avdrag er like stor i hver termin, omtrent 15 996 kroner. Derfor er dette et annuitetslån.

Steg 2 — Totalt lånebeløp

Det totale lånebeløpet er summen av alle avdragene.

\[6396+7010+7683+8420+9229+10115+11086+12150+13316+14595=100000\]

Steg 3 — Renten

Første år betales 9600 kroner i renter. Det er renter av hele lånet på 100 000 kroner.

\[\dfrac{9600}{100000}=0{,}096=9{,}6\,\%\]

Kontroll (Python)

💻 Python

avdrag = [6396, 7010, 7683, 8420, 9229, 10115, 11086, 12150, 13316, 14595]
renter = [9600, 8986, 8313, 7576, 6767, 5881, 4910, 3846, 2680, 1401]

terminbelop = [a + r for a, r in zip(avdrag, renter)]
lanebelop = sum(avdrag)
renteprosent = renter[0] / lanebelop * 100

print("Terminbeløp:", terminbelop)
print("Totalt lånebeløp:", lanebelop, "kr")
print("Renteprosent:", renteprosent, "%")

# Utskrift når programmet kjøres:
Terminbeløp: [15996, 15996, 15996, 15996, 15996, 15996, 15996, 15996, 15996, 15996]
Totalt lånebeløp: 100000 kr
Renteprosent: 9.6 %

Tolkning

Lånet har fast terminbeløp og synkende rentedel, som er typisk for annuitetslån.

Vanlig feil: Å summere både renter og avdrag for å finne lånebeløpet. Lånebeløpet er summen av avdragene.
Fasit: a) Annuitetslån. b) \(100\,000\) kroner. c) \(9{,}6\,\%\).
Del 2 · Oppgave 6 (4 poeng)Volum

Oppgave 6

Oppgave:

En haug med tørr sand har form tilnærmet lik en kjegle. Radius i kjeglen er 1,5 ganger så stor som høyden i kjeglen.

a) Bestem volumet av haugen med tørr sand dersom radius i kjeglen er 1,35 m.

b) Bestem hvor høy kjeglen er dersom haugen med sand har et volum på 8,0 m³.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker formelen for volum av kjegle og sammenhengen \(r=1{,}5h\).

Steg 1 — Finn høyden i a)

\[r=1{,}5h\Rightarrow h=\dfrac{1{,}35}{1{,}5}=0{,}90\]

Steg 2 — Volum i a)

\[V=\dfrac{1}{3}\pi r^2h\]

\[V=\dfrac{1}{3}\pi\cdot 1{,}35^2\cdot 0{,}90\approx 1{,}72\]

Steg 3 — Sett opp likning i b)

Siden \(r=1{,}5h\), får vi

\[8{,}0=\dfrac{1}{3}\pi\cdot (1{,}5h)^2\cdot h\]

Steg 4 — Løs likningen

\[h\approx 1{,}50\]

Kontroll (GeoGebra CAS)

GeoGebra · CAS
1
(1/3) * pi * 1.35^2 * 0.90
\(1{,}72\)
2
NLøs(8 = (1/3) * pi * (1.5 h)^2 * h, h)
\(h=1{,}50\)

💻 Python

import math

radius_a = 1.35
hoyde_a = radius_a / 1.5
volum_a = (1/3) * math.pi * radius_a**2 * hoyde_a

volum_b = 8.0
# V = (1/3) * pi * (1.5*h)^2 * h = 0.75*pi*h^3
hoyde_b = (volum_b / (0.75 * math.pi)) ** (1/3)
radius_b = 1.5 * hoyde_b

print("Høyde i a:", round(hoyde_a, 2), "m")
print("Volum i a:", round(volum_a, 2), "m^3")
print("Høyde i b:", round(hoyde_b, 2), "m")
print("Radius i b:", round(radius_b, 2), "m")

# Utskrift når programmet kjøres:
Høyde i a: 0.9 m
Volum i a: 1.72 m^3
Høyde i b: 1.5 m
Radius i b: 2.25 m

Tolkning

Sandhaugen er ganske lav i forhold til radiusen, fordi radiusen er 1,5 ganger høyden.

Fasit: a) Cirka \(1{,}72\text{ m}^3\). b) Cirka \(1{,}50\) m.