1P eksamenVår 2014

Matematikk 1P eksamen – vår 2014

ifingo
Norsk (Bokmål)

ifingo · Matematikk 1P

Matematikk 1P eksamen vår 2014 – løsningsforslag

Fullstendig løsningsforslag på bokmål. Del 1 er løst med håndregning. Del 2 viser digitale kontroller med GeoGebra, regnearkoppsett og Python der det er hensiktsmessig.

Del 1 — uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1Målestokk

Oppgave 1

Oppgave:

En hustegning har målestokk \(1:50\). På tegningen er en dør plassert \(6\) mm feil.

Hvor stor vil denne feilen bli i virkeligheten når huset bygges?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke målestokken til å gjøre en lengde på tegningen om til virkelig lengde.

Steg 1 — Bruk målestokken

\[ 1\text{ mm på tegningen}=50\text{ mm i virkeligheten} \]

Målestokken \(1:50\) betyr at alle lengder blir 50 ganger større i virkeligheten.

Steg 2 — Gang opp feilen

\[ 6\cdot 50=300 \]

Feilen på tegningen må derfor multipliseres med 50.

Steg 3 — Gjør om enhet

\[ 300\text{ mm}=30\text{ cm} \]

Det er mer praktisk å oppgi byggefeilen i centimeter.

Tolkning

Døren blir plassert 30 cm feil når huset bygges.

Vanlig feil: Å svare \(300\) uten enhet, eller å glemme å gjøre om fra millimeter til centimeter.
Fasit: Feilen blir \(30\) cm i virkeligheten.
Del 1 · Oppgave 2Overslag

Oppgave 2

Oppgave:

I en tank er det \(617\) L olje. Du skal fylle oljen på kanner. I hver kanne er det plass til \(15{,}3\) L.

Gjør overslag og finn ut omtrent hvor mange kanner du trenger.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal gjøre et raskt overslag ved å runde tallene til enklere tall.

Steg 1 — Rund av tallene

\[ 617\approx 600 \quad \text{og}\quad 15{,}3\approx 15 \]

Tallene er valgt slik at \(600:15\) er lett å regne i hodet.

Steg 2 — Del total mengde på innhold per kanne

\[ 600:15=40 \]

Dette gir omtrent hvor mange kanner som trengs.

Steg 3 — Vurder svaret

\[ 617:15{,}3\approx 40{,}3 \]

Nøyaktig regning viser at du må ha litt mer enn 40 kanner dersom all oljen skal få plass.

Tolkning

Overslaget viser størrelsesordenen; siden \(40\) kanner ikke rommer alt, må du runde opp i praksis.

Vanlig feil: Å runde ned til 40 uten å vurdere at den siste oljen også må få plass.
Fasit: Du trenger omtrent \(40\) kanner, men i praksis må du ha \(41\) kanner for å få plass til all oljen.
Del 1 · Oppgave 3aLikning

Oppgave 3a

Oppgave:

Løs likningen

\[ \dfrac{(x+4)\cdot 3}{2}=9 \]

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal isolere \(x\) ved å gjøre motsatte regneoperasjoner på begge sider.

Steg 1 — Start med likningen

\[ \dfrac{3(x+4)}{2}=9 \]

Vi skriver uttrykket samlet, slik at det er tydelig hva som skal løses.

Steg 2 — Multipliser med 2

\[ 3(x+4)=18 \]

Da fjerner vi nevneren.

Steg 3 — Del på 3

\[ x+4=6 \]

Da står parentesen alene.

Steg 4 — Trekk fra 4

\[ x=2 \]

Til slutt isolerer vi \(x\).

Tolkning

Når \(x=2\), blir venstresiden \(9\), så løsningen passer.

Vanlig feil: Å dele bare ett ledd i parentesen på 3. Hele parentesen må behandles samlet.
Fasit: \(x=2\).
Del 1 · Oppgave 3bAreal

Oppgave 3b

Oppgave:

Et trapes har et areal på \(9\) cm\(^2\). Høyden i trapeset er \(3\) cm, og den ene av de parallelle sidene er \(4\) cm. Bestem lengden av den andre av de parallelle sidene.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker arealformelen for trapes og løser for den ukjente parallelle siden.

Steg 1 — Skriv trapesformelen

\[ A=\dfrac{(a+b)h}{2} \]

Arealet er gjennomsnittet av de parallelle sidene multiplisert med høyden.

Steg 2 — Sett inn kjente verdier

\[ 9=\dfrac{(4+b)\cdot 3}{2} \]

Vi lar \(b\) være den ukjente parallelle siden.

Steg 3 — Løs likningen

\[ 18=3(4+b)\quad \Rightarrow\quad 6=4+b \]

Vi multipliserer med 2 og deler på 3.

Steg 4 — Finn siden

\[ b=2 \]

Den andre parallelle siden er derfor \(2\) cm.

Tolkning

Med sidene 4 cm og 2 cm og høyde 3 cm blir arealet 9 cm\(^2\).

Vanlig feil: Å bruke formelen for trekant eller rektangel i stedet for trapesformelen.
Fasit: Den andre parallelle siden er \(2\) cm.
Del 1 · Oppgave 4Prosent

Oppgave 4

Oppgave:

Det bor ca. \(7{,}2\) milliarder mennesker på jorda. \(15\,\%\) har ikke tilgang til rent vann. Omtrent hvor mange mennesker har ikke tilgang til rent vann?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne 15 prosent av 7,2 milliarder.

Steg 1 — Skriv prosent som desimaltall

\[ 15\,\%=0{,}15 \]

Prosent betyr hundredeler.

Steg 2 — Regn ut andelen

\[ 7{,}2\cdot 0{,}15=1{,}08 \]

Tallet er i milliarder fordi utgangspunktet er milliarder mennesker.

Steg 3 — Rund av praktisk

\[ 1{,}08\text{ milliarder}\approx 1{,}1\text{ milliarder} \]

Oppgaven spør omtrent, så avrunding er naturlig.

Tolkning

Dette er en stor andel av verdens befolkning, omtrent én av seks–sju personer.

Vanlig feil: Å regne \(15\) prosent som \(15\) i stedet for \(0{,}15\).
Fasit: Omtrent \(1{,}1\) milliarder mennesker har ikke tilgang til rent vann.
Del 1 · Oppgave 5KPI og reallønn

Oppgave 5

Oppgave:

Et år hadde Marit en nominell lønn på \(600\,000\) kroner. Dette tilsvarte en reallønn på \(500\,000\) kroner.

Bestem konsumprisindeksen dette året.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker sammenhengen mellom nominell lønn, reallønn og konsumprisindeks.

Steg 1 — Skriv sammenhengen

\[ \text{reallønn}=\dfrac{\text{nominell lønn}\cdot 100}{\text{KPI}} \]

Formelen gjør nominell lønn om til verdi målt i basisårskroner.

Steg 2 — Sett inn tall

\[ 500\,000=\dfrac{600\,000\cdot 100}{\text{KPI}} \]

KPI er den ukjente størrelsen.

Steg 3 — Løs for KPI

\[ \text{KPI}=\dfrac{600\,000\cdot 100}{500\,000}=120 \]

Vi flytter KPI opp og deler på reallønnen.

Tolkning

Prisnivået lå 20 prosent over basisåret når reallønnen er lavere enn nominell lønn.

Vanlig feil: Å snu brøken og få en indeks under 100 selv om nominell lønn er større enn reallønn.
Fasit: Konsumprisindeksen var \(120\).
Del 1 · Oppgave 6Forhold

Oppgave 6

Oppgave:

I ferdigblandet «Run Light» er forholdet mellom ren saft og vann \(1:9\).

Hvor mange liter ren saft går med dersom \(500\) personer skal få \(0{,}2\) L ferdigblandet «Run Light» hver?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi finner først total ferdigblandet drikke og deretter saftdelen av blandingen.

Steg 1 — Finn total mengde ferdig drikke

\[ 500\cdot 0{,}2=100 \]

Alle personene skal få \(0{,}2\) L hver.

Steg 2 — Tolke forholdet

\[ 1:9 \quad \Rightarrow\quad 1+9=10\text{ deler totalt} \]

Ren saft er 1 av 10 deler i ferdig blanding.

Steg 3 — Finn saftmengden

\[ \dfrac{1}{10}\cdot 100=10 \]

Vi tar én tidel av total mengde ferdig blanding.

Tolkning

Resten, \(90\) L, er vann.

Vanlig feil: Å tro at forholdet \(1:9\) betyr at saften er \(1/9\) av blandingen.
Fasit: Det går med \(10\) L ren saft.
Del 1 · Oppgave 7aGeometri

Oppgave 7a

Oppgave:

Et blomsterbed har form som et parallellogram. Se skissen ovenfor.

a) Vis ved regning at høyden \(h\) i parallellogrammet er \(2{,}0\) m.

1,5 m5,0 m2,5 mh
Skisse brukt i løsningen: høyden finnes med Pytagoras i den lille rettvinklede trekanten.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker den rettvinklede trekanten i skissen. Skråsiden er 2,5 m og den vannrette kateten er 1,5 m.

Steg 1 — Bruk Pytagoras

\[ h^2+1{,}5^2=2{,}5^2 \]

Høyden og den vannrette forskyvningen er kateter i en rettvinklet trekant.

Steg 2 — Sett inn og regn

\[ h^2=2{,}5^2-1{,}5^2=6{,}25-2{,}25=4 \]

Vi isolerer \(h^2\).

Steg 3 — Ta kvadratroten

\[ h=\sqrt{4}=2{,}0 \]

Høyden er en lengde og må være positiv.

Tolkning

Skissen stemmer med at parallellogrammet har en loddrett høyde på 2,0 m.

Vanlig feil: Å bruke skråsiden 2,5 m direkte som høyde.
Fasit: Høyden er \(2{,}0\) m.
Del 1 · Oppgave 7bVolum

Oppgave 7b

Oppgave:

Du skal legge et lag med \(10\) cm jord i hele blomsterbedet. Du kjøper jord i sekker. I hver sekk er det \(35\) L.

b) Hvor mange sekker trenger du?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi finner først arealet av parallellogrammet, deretter volumet av jordlaget.

Steg 1 — Finn arealet

\[ A=5{,}0\cdot 2{,}0=10{,}0\text{ m}^2 \]

Arealet av et parallellogram er grunnlinje ganger høyde.

Steg 2 — Gjør om jorddybden

\[ 10\text{ cm}=0{,}10\text{ m} \]

Volumregningen må bruke samme lengdeenhet.

Steg 3 — Finn jordvolumet

\[ V=10{,}0\cdot 0{,}10=1{,}0\text{ m}^3=1000\text{ L} \]

Én kubikkmeter er \(1000\) liter.

Steg 4 — Del på liter per sekk

\[ 1000:35\approx 28{,}6 \]

Du kan ikke kjøpe en del av en sekk, så svaret rundes opp.

Tolkning

28 sekker er ikke nok; derfor må du kjøpe 29 sekker.

Vanlig feil: Å runde ned til 28 sekker etter divisjonen.
Fasit: Du trenger \(29\) sekker jord.
Del 1 · Oppgave 8aFunksjoner og pris

Oppgave 8a

Oppgave:

På et treningssenter har de to ulike prisavtaler.

Avtale 1: Du betaler \(160\) kroner per måned. I tillegg betaler du \(20\) kroner hver gang du trener.

Avtale 2: Du betaler \(400\) kroner per måned. Da kan du trene så mye du vil.

Kari trener på treningssenteret. Hun har valgt avtale 1.

a) I januar trente hun \(8\) ganger. I februar trente hun \(14\) ganger. Hvor mye måtte hun betale for treningen hver av disse to månedene?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker prisregelen for avtale 1: fast beløp pluss pris per trening.

Steg 1 — Skriv prisregelen

\[ P=160+20A \]

Her er \(A\) antall treninger i måneden.

Steg 2 — Januar

\[ P=160+20\cdot 8=320 \]

Hun trente 8 ganger i januar.

Steg 3 — Februar

\[ P=160+20\cdot 14=440 \]

Hun trente 14 ganger i februar.

Tolkning

Prisen øker med 20 kroner for hver ekstra trening.

Vanlig feil: Å glemme den faste månedsprisen på 160 kroner.
Fasit: Hun betalte \(320\) kroner i januar og \(440\) kroner i februar.
Del 1 · Oppgave 8bLineær graf

Oppgave 8b

Oppgave:

b) Tegn en graf som viser sammenhengen mellom antall ganger Kari trener en måned, og prisen hun må betale denne måneden.

(12, 400)APris16040012
Avtale 1 er linjen \(P=160+20A\). Avtale 2 er den vannrette linjen \(P=400\).
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi tegner grafen til prisregelen for avtale 1.

Steg 1 — Bruk funksjonen

\[ P=160+20A \]

Dette er en lineær funksjon med startverdi \(160\).

Steg 2 — Finn to punkter

\[ A=0\Rightarrow P=160 \quad \text{og}\quad A=10\Rightarrow P=360 \]

To punkter er nok til å tegne en rett linje.

Steg 3 — Tegn linjen

\[ \text{Linjen går gjennom }(0,160)\text{ og }(10,360) \]

Aksen horisontalt viser antall treninger, og aksen vertikalt viser kroner.

Tolkning

Startverdien viser månedsbeløpet, og stigningstallet viser prisen per trening.

Vanlig feil: Å tegne grafen gjennom origo. Avtale 1 har fast månedspris.
Fasit: Grafen er en rett linje med startverdi \(160\) og stigningstall \(20\).
Del 1 · Oppgave 8cSammenlikning

Oppgave 8c

Oppgave:

c) Bruk grafen i oppgave b) til å bestemme hvor mye hun må trene for at det skal lønne seg med avtale 2.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi sammenlikner avtale 1 med fastprisen i avtale 2.

Steg 1 — Sett prisene like

\[ 160+20A=400 \]

Skjæringspunktet viser når avtalene koster det samme.

Steg 2 — Løs likningen

\[ 20A=240\quad \Rightarrow\quad A=12 \]

Ved 12 treninger er begge avtalene like dyre.

Steg 3 — Vurder lønnsomhet

\[ A>12 \]

Avtale 2 lønner seg først når avtale 1 ville kostet mer enn 400 kroner.

Tolkning

Ved 12 treninger er avtalene like dyre; etter dette er fastprisavtalen billigst.

Vanlig feil: Å svare 12 uten å skille mellom «like dyrt» og «lønner seg».
Fasit: Avtale 2 lønner seg fra og med \(13\) treninger per måned.
Del 1 · Oppgave 8dProporsjonalitet

Oppgave 8d

Oppgave:

La \(A\) være antall ganger du trener en måned. La \(P\) være prisen per trening.

d) For hver av avtalene 1 og 2 skal du avgjøre om \(A\) og \(P\) er proporsjonale størrelser eller omvendt proporsjonale størrelser.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi ser på pris per trening, ikke total månedspris.

Steg 1 — Avtale 1

\[ P=\dfrac{160+20A}{A}=\dfrac{160}{A}+20 \]

Prisen per trening består av en fast del fordelt på treningene og 20 kroner per gang.

Steg 2 — Vurder avtale 1

\[ P\neq kA \quad \text{og}\quad P\neq \dfrac{k}{A} \]

Uttrykket har både \(160/A\) og \(20\), så det er verken proporsjonalt eller omvendt proporsjonalt.

Steg 3 — Avtale 2

\[ P=\dfrac{400}{A} \]

Fast månedspris fordeles på antall treninger.

Steg 4 — Vurder avtale 2

\[ P=\dfrac{400}{A} \]

Dette er omvendt proporsjonalitet.

Tolkning

I avtale 2 blir pris per trening lavere jo flere ganger du trener.

Vanlig feil: Å vurdere totalpris i stedet for pris per trening.
Fasit: Avtale 1: verken proporsjonal eller omvendt proporsjonal. Avtale 2: omvendt proporsjonal.
Del 1 · Oppgave 9aKrysstabell

Oppgave 9a

Oppgave:

I en klasse er det ti jenter og åtte gutter. En dag har seks av jentene og tre av guttene gjort leksene.

a) Systematiser opplysningene ovenfor i en krysstabell.

Gjort lekserIkke gjort lekserSum
Jenter6410
Gutter358
Sum9918
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi fyller inn hvor mange som har gjort og ikke gjort leksene.

Steg 1 — Jenter

\[ 10-6=4 \]

Det er 10 jenter, og 6 har gjort leksene. Da har 4 ikke gjort dem.

Steg 2 — Gutter

\[ 8-3=5 \]

Det er 8 gutter, og 3 har gjort leksene. Da har 5 ikke gjort dem.

Steg 3 — Summer

\[ 6+3=9 \quad \text{og}\quad 4+5=9 \]

Totalt har 9 gjort og 9 ikke gjort leksene.

Tolkning

Tabellen gjør det lettere å bruke opplysningene i sannsynlighetsdelen.

Vanlig feil: Å blande sammen totalantall jenter/gutter med antall som ikke har gjort leksene.
Fasit: Krysstabellen viser \(9\) elever som har gjort leksene og \(9\) som ikke har gjort dem.
Del 1 · Oppgave 9bSannsynlighet

Oppgave 9b

Oppgave:

Vi velger tilfeldig to elever som ikke har gjort leksene.

b) Bestem sannsynligheten for at de to elevene er én gutt og én jente.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi velger blant de 9 elevene som ikke har gjort leksene: 4 jenter og 5 gutter.

Steg 1 — Finn gunstige par

\[ 4\cdot 5=20 \]

Ett gunstig par består av én av de 4 jentene og én av de 5 guttene.

Steg 2 — Finn alle mulige par

\[ \binom{9}{2}=\dfrac{9\cdot 8}{2}=36 \]

Vi velger to elever uten å bry oss om rekkefølge.

Steg 3 — Regn sannsynligheten

\[ P=\dfrac{20}{36}=\dfrac{5}{9} \]

Sannsynlighet er gunstige utfall delt på mulige utfall.

Tolkning

Blant elevene uten lekser er det nesten like mange jenter og gutter, derfor blir sannsynligheten over 50 prosent.

Vanlig feil: Å telle bare én rekkefølge eller å bruke alle 18 elever som utgangspunkt.
Fasit: Sannsynligheten er \(\dfrac{5}{9}\approx 55{,}6\,\%\).

Del 2 — med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 1aPris per kilogram

Oppgave 1a

Oppgave:

I 1990 kostet \(600\) g kjøttdeig \(31\) kroner. I 2012 kostet \(350\) g kjøttdeig \(24\) kroner.

a) Hvor mye kostet ett kilogram kjøttdeig i 1990? Hvor mye kostet ett kilogram kjøttdeig i 2012?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi gjør begge prisene om til pris per 1000 g.

Steg 1 — Pris per kilogram i 1990

\[ \dfrac{31}{0{,}600}=51{,}666\ldots \]

600 g er \(0{,}600\) kg.

Steg 2 — Pris per kilogram i 2012

\[ \dfrac{24}{0{,}350}=68{,}571\ldots \]

350 g er \(0{,}350\) kg.

Steg 3 — Rund av til øre

\[ 51{,}67\text{ kr/kg}\quad \text{og}\quad 68{,}57\text{ kr/kg} \]

Pris per kilogram bør oppgis med to desimaler.

Tolkning

Kiloprisen gjør at pakninger med ulik vekt kan sammenliknes rettferdig.

Vanlig feil: Å sammenlikne 31 kroner og 24 kroner direkte uten å ta hensyn til ulik vekt.

Kontroll (Python)

Python

# Pris per kilogram for kjøttdeig i 1990 og 2012
pris_1990 = 31
vekt_1990_kg = 600 / 1000
pris_2012 = 24
vekt_2012_kg = 350 / 1000

kgpris_1990 = pris_1990 / vekt_1990_kg
kgpris_2012 = pris_2012 / vekt_2012_kg

print("Kilopris 1990:", round(kgpris_1990, 2), "kr/kg")
print("Kilopris 2012:", round(kgpris_2012, 2), "kr/kg")
# Utskrift:
# Kilopris 1990: 51.67 kr/kg
# Kilopris 2012: 68.57 kr/kg
Fasit: I 1990 kostet kjøttdeigen \(51{,}67\) kr/kg. I 2012 kostet den \(68{,}57\) kr/kg.
Del 2 · Oppgave 1bProsentvis endring

Oppgave 1b

Oppgave:

b) Hvor mange prosent økte prisen per kilogram fra 1990 til 2012?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker prosentvis økning fra gammel kilopris til ny kilopris.

Steg 1 — Sett opp formelen

\[ \text{prosentvis økning}=\dfrac{\text{ny pris}-\text{gammel pris}}{\text{gammel pris}}\cdot 100\,\% \]

Dette måler økningen relativt til prisen i 1990.

Steg 2 — Sett inn kiloprisene

\[ \dfrac{68{,}571-51{,}667}{51{,}667}\cdot 100\,\%\approx 32{,}7\,\% \]

Vi bruker kiloprisene fra oppgave a.

Steg 3 — Rund av

\[ 32{,}7\,\%\approx 33\,\% \]

Begge avrundinger er rimelige avhengig av ønsket presisjon.

Tolkning

Kiloprisen steg med omtrent en tredel fra 1990 til 2012.

Vanlig feil: Å dele økningen på ny pris i stedet for gammel pris.

Kontroll (Python)

Python

# Prosentvis økning i kilopris
kgpris_1990 = 31 / 0.600
kgpris_2012 = 24 / 0.350

okning_prosent = (kgpris_2012 - kgpris_1990) / kgpris_1990 * 100

print("Kilopris 1990:", round(kgpris_1990, 2))
print("Kilopris 2012:", round(kgpris_2012, 2))
print("Prosentvis økning:", round(okning_prosent, 1), "%")
# Utskrift:
# Kilopris 1990: 51.67
# Kilopris 2012: 68.57
# Prosentvis økning: 32.7 %
Fasit: Prisen per kilogram økte med omtrent \(32{,}7\,\%\).
Del 2 · Oppgave 1cKonsumprisindeks

Oppgave 1c

Oppgave:

I 1990 var konsumprisindeksen \(83{,}7\). I 2012 var konsumprisindeksen \(131{,}4\).

c) Hva ville ett kilogram kjøttdeig ha kostet i 2012 dersom prisutviklingen hadde fulgt konsumprisindeksen fra 1990 til 2012?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi justerer 1990-prisen med forholdet mellom indeksene.

Steg 1 — Finn vekstfaktoren fra KPI

\[ \dfrac{131{,}4}{83{,}7}\approx 1{,}570 \]

Dette viser hvor mye prisnivået økte ifølge konsumprisindeksen.

Steg 2 — Multipliser 1990-kiloprisen

\[ 51{,}667\cdot \dfrac{131{,}4}{83{,}7}\approx 81{,}11 \]

Vi lar kjøttdeigprisen følge samme utvikling som KPI.

Steg 3 — Tolk beløpet

\[ 81{,}11\text{ kr/kg} \]

Dette er modellprisen dersom bare generell prisvekst styrte prisen.

Tolkning

Den faktiske kiloprisen 68,57 kr/kg var lavere enn KPI-justert pris.

Vanlig feil: Å bruke faktisk 2012-pris i stedet for å indeksregulere 1990-prisen.

Kontroll (Python)

Python

# KPI-justert kilopris fra 1990 til 2012
kgpris_1990 = 31 / 0.600
kpi_1990 = 83.7
kpi_2012 = 131.4

vekstfaktor_kpi = kpi_2012 / kpi_1990
kpi_justert_pris = kgpris_1990 * vekstfaktor_kpi

print("KPI-vekstfaktor:", round(vekstfaktor_kpi, 3))
print("KPI-justert pris:", round(kpi_justert_pris, 2), "kr/kg")
# Utskrift:
# KPI-vekstfaktor: 1.57
# KPI-justert pris: 81.11 kr/kg
Fasit: Kjøttdeig ville kostet omtrent \(81{,}11\) kr/kg i 2012.
Del 2 · Oppgave 2aValgtre

Oppgave 2a

Oppgave:

I en skål er det åtte hvite og seks røde kuler. Du skal trekke tre kuler tilfeldig.

a) Systematiser de ulike utfallene i et valgtre.

Valgtre i tekstform: Første nivå: H \(8/14\), R \(6/14\). Fra H: H \(7/13\), R \(6/13\). Fra R: H \(8/13\), R \(5/13\). På tredje nivå reduseres antall kuler videre etter samme prinsipp.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi lager et valgtre med tre trekk uten tilbakelegging.

Steg 1 — Første trekk

\[ P(H)=\dfrac{8}{14}\quad \text{og}\quad P(R)=\dfrac{6}{14} \]

Det er 8 hvite og 6 røde kuler av 14 totalt.

Steg 2 — Andre trekk

\[ \text{Sannsynlighetene endres fordi kulen ikke legges tilbake.} \]

Etter en hvit kule er det 7 hvite og 6 røde igjen; etter en rød kule er det 8 hvite og 5 røde igjen.

Steg 3 — Tredje trekk

\[ \text{Fortsett på samme måte for hver gren.} \]

I et valgtre skrives sannsynligheten på hver gren ut fra hva som allerede er trukket.

Tolkning

Valgtreet gjør det tydelig hvilke veier som gir to hvite og én rød kule.

Vanlig feil: Å bruke samme nevner 14 på alle trekk selv om det trekkes uten tilbakelegging.
Fasit: Valgtreet skal ha tre nivåer og vise H/R på hvert trekk med endrede brøker.
Del 2 · Oppgave 2bSannsynlighet

Oppgave 2b

Oppgave:

b) Bestem sannsynligheten for at du trekker to hvite og én rød kule. Marker hvordan du finner løsningen i valgtreet i oppgave a).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi legger sammen de tre veiene som gir nøyaktig to hvite og én rød: HHR, HRH og RHH.

Steg 1 — Regn veien HHR

\[ \dfrac{8}{14}\cdot\dfrac{7}{13}\cdot\dfrac{6}{12} \]

Dette betyr hvit, hvit, rød.

Steg 2 — Regn veiene HRH og RHH

\[ \dfrac{8}{14}\cdot\dfrac{6}{13}\cdot\dfrac{7}{12}\quad \text{og}\quad \dfrac{6}{14}\cdot\dfrac{8}{13}\cdot\dfrac{7}{12} \]

Alle tre rekkefølger må tas med.

Steg 3 — Legg sammen

\[ P=3\cdot \dfrac{8\cdot 7\cdot 6}{14\cdot 13\cdot 12}=\dfrac{6}{13}\approx 0{,}462 \]

De tre veiene har samme produkt fordi de inneholder samme antall hvite og røde trekk.

Tolkning

Litt under halvparten av alle tre-trekk gir to hvite og én rød.

Vanlig feil: Å bare regne én av rekkefølgene og glemme at den røde kulen kan komme først, i midten eller sist.

Kontroll (Python)

Python

from fractions import Fraction

# Tre rekkefølger som gir to hvite og én rød
HHR = Fraction(8, 14) * Fraction(7, 13) * Fraction(6, 12)
HRH = Fraction(8, 14) * Fraction(6, 13) * Fraction(7, 12)
RHH = Fraction(6, 14) * Fraction(8, 13) * Fraction(7, 12)

sannsynlighet = HHR + HRH + RHH

print("HHR =", HHR)
print("HRH =", HRH)
print("RHH =", RHH)
print("Samlet sannsynlighet =", sannsynlighet)
print("Som prosent =", round(float(sannsynlighet) * 100, 1), "%")
# Utskrift:
# HHR = 2/13
# HRH = 2/13
# RHH = 2/13
# Samlet sannsynlighet = 6/13
# Som prosent = 46.2 %
Fasit: Sannsynligheten er \(\dfrac{6}{13}\approx 46{,}2\,\%\).
Del 2 · Oppgave 3aFunksjonsgraf

Oppgave 3a

Oppgave:

Vi bruker funksjonen \(f\) gitt ved

\[ f(x)=-0{,}002x^3+0{,}06x^2-0{,}2x+2,\quad 0\le x\le 24 \]

som en modell for vindstyrken \(f(x)\) m/s ved en målestasjon \(x\) timer etter midnatt 18. mai 2014.

a) Tegn grafen til \(f\).

3,45,4xm/s1224
Grafen viser modellen \(f(x)=-0{,}002x^3+0{,}06x^2-0{,}2x+2\) for \(0\le x\le24\).
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker digitalt verktøy fordi grafen til en tredjegradsfunksjon bør tegnes presist.

Steg 1 — Definer funksjonen

\[ f(x)=-0{,}002x^3+0{,}06x^2-0{,}2x+2 \]

Funksjonen gir vindstyrke i m/s.

Steg 2 — Bruk gyldig intervall

\[ 0\le x\le 24 \]

Grafen skal bare tegnes for dette døgnet.

Steg 3 — Tegn grafen

\[ \text{Grafen tegnes for }x\in[0,24] \]

Aksen \(x\) viser timer etter midnatt.

Tolkning

Modellen beskriver ett døgn, ikke tider før eller etter dette intervallet.

Vanlig feil: Å tegne funksjonen utenfor intervallet og tolke verdier som ikke hører til modellen.

Kontroll (GeoGebra / Python)

GeoGebra · CAS
1
f(x):=-0.002x^3+0.06x^2-0.2x+2
\(f(x)=-0{,}002x^3+0{,}06x^2-0{,}2x+2\)
2
Funksjon(f,0,24)
graf på intervallet \(0\le x\le 24\)

Python

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Vindstyrkemodell for 18. mai 2014
x = np.linspace(0, 24, 241)
f = -0.002*x**3 + 0.06*x**2 - 0.2*x + 2

plt.plot(x, f)
plt.xlabel("Timer etter midnatt")
plt.ylabel("Vindstyrke (m/s)")
plt.grid(True)
plt.show()

print("Minste beregnede verdi i punktene:", round(float(f.min()), 3))
print("Største beregnede verdi i punktene:", round(float(f.max()), 3))
# Utskrift i terminalen viser omtrent:
# Minste beregnede verdi i punktene: 1.823
# Største beregnede verdi i punktene: 6.177
Fasit: Grafen viser at vindstyrken først synker litt, deretter øker til et maksimum og faller igjen.
Del 2 · Oppgave 3bFunksjonsverdi

Oppgave 3b

Oppgave:

b) Hva var vindstyrken klokken 09.45 ifølge modellen?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi gjør klokkeslettet om til timer etter midnatt og setter inn i funksjonen.

Steg 1 — Gjør om klokkeslett

\[ 09.45=9{,}75\text{ timer etter midnatt} \]

45 minutter er \(45/60=0{,}75\) timer.

Steg 2 — Sett inn i modellen

\[ f(9{,}75)=-0{,}002\cdot 9{,}75^3+0{,}06\cdot 9{,}75^2-0{,}2\cdot 9{,}75+2 \]

Dette gir vindstyrken ifølge modellen.

Steg 3 — Regn ut

\[ f(9{,}75)\approx 3{,}90 \]

Enheten er m/s.

Tolkning

Dette ligger i området for lett bris.

Vanlig feil: Å bruke 9,45 som desimaltid. 45 minutter er 0,75 timer, ikke 0,45 timer.

Kontroll (GeoGebra / Python)

GeoGebra · CAS
1
f(9.75)
\(3{,}90003125\)

Python

# Vindstyrke klokken 09.45
x = 9 + 45/60
f = -0.002*x**3 + 0.06*x**2 - 0.2*x + 2

print("Tid etter midnatt:", x, "timer")
print("Vindstyrke:", round(f, 2), "m/s")
# Utskrift:
# Tid etter midnatt: 9.75 timer
# Vindstyrke: 3.9 m/s
Fasit: Vindstyrken var omtrent \(3{,}9\) m/s.
Del 2 · Oppgave 3cEkstremalpunkter

Oppgave 3c

Oppgave:

c) Når var vindstyrken minst, og når var den størst, ifølge modellen?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi finner bunnpunkt og toppunkt på intervallet \(0\le x\le 24\).

Steg 1 — Finn kritiske punkter

\[ f\prime(x)=-0{,}006x^2+0{,}12x-0{,}2 \]

Topp- og bunnpunkt kan ligge der den deriverte er null.

Steg 2 — Løs digitalt

\[ f\prime(x)=0 \quad \Rightarrow\quad x\approx 1{,}84 \text{ og } x\approx 18{,}16 \]

Disse tidene ligger innenfor døgnet.

Steg 3 — Sammenlikn verdier

\[ f(1{,}84)\approx 1{,}82 \quad \text{og}\quad f(18{,}16)\approx 6{,}18 \]

Bunnpunktet er minst, og toppunktet er størst.

Tolkning

Modellen viser svakest vind tidlig på natten og sterkest vind på kvelden.

Vanlig feil: Å bare lese av endepunktene uten å undersøke topp- og bunnpunkt inne i intervallet.

Kontroll (GeoGebra / Python)

GeoGebra · CAS
1
Ekstremalpunkt(f,0,24)
\((1{,}84,1{,}82), (18{,}16,6{,}18)\)

Python

import sympy as sp

x = sp.symbols("x")
f = -sp.Rational(2, 1000)*x**3 + sp.Rational(6, 100)*x**2 - sp.Rational(2, 10)*x + 2
f_derivert = sp.diff(f, x)
kritiske = sp.solve(f_derivert, x)

print("f'(x) =", sp.expand(f_derivert))
print("Kritiske x-verdier:")
for verdi in kritiske:
    print("x =", round(float(verdi), 2), "timer, f(x) =", round(float(f.subs(x, verdi)), 2), "m/s")

print("Endepunkter:")
print("x = 0, f(x) =", float(f.subs(x, 0)))
print("x = 24, f(x) =", float(f.subs(x, 24)))
# Utskrift:
# f'(x) = -3*x**2/500 + 3*x/25 - 1/5
# Kritiske x-verdier:
# x = 1.84 timer, f(x) = 1.82 m/s
# x = 18.16 timer, f(x) = 6.18 m/s
# Endepunkter:
# x = 0, f(x) = 2.0
# x = 24, f(x) = 4.112
Fasit: Vindstyrken var minst ca. kl. 01.50 og størst ca. kl. 18.10.
Del 2 · Oppgave 3dModell og intervall

Oppgave 3d

Oppgave:

Tabellen viser at lett bris tilsvarer vindstyrke fra \(3{,}4\) m/s til \(5{,}4\) m/s.

d) I hvilke tidsrom i løpet av dette døgnet var det lett bris ifølge modellen?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi finner når modellen ligger mellom \(3{,}4\) og \(5{,}4\).

Steg 1 — Sett nedre grense

\[ f(x)=3{,}4 \quad \Rightarrow\quad x\approx 8{,}48 \]

Dette er når vindstyrken først kommer opp i lett bris.

Steg 2 — Sett øvre grense

\[ f(x)=5{,}4 \quad \Rightarrow\quad x\approx 13{,}77 \text{ og } x\approx 21{,}88 \]

Mellom disse grensene må vi lese grafen og modellen sammen.

Steg 3 — Les av intervallene

\[ 8{,}48\le x\le 13{,}77 \quad \text{og}\quad 21{,}88\le x\le 24 \]

Etter kl. 21.53 er modellen igjen under 5,4 m/s og over 3,4 m/s fram til midnatt.

Tolkning

Tidsrommene er funnet ved å koble modellen til vindstyrketabellen.

Vanlig feil: Å bare finne ett tidspunkt og ikke hele tidsrommet.

Kontroll (Python)

Python

import sympy as sp

x = sp.symbols("x")
f = -sp.Rational(2, 1000)*x**3 + sp.Rational(6, 100)*x**2 - sp.Rational(2, 10)*x + 2

nedre_roetter = [r for r in sp.nroots(f - sp.Rational(34, 10)) if abs(sp.im(r)) < 1e-10]
ovre_roetter = [r for r in sp.nroots(f - sp.Rational(54, 10)) if abs(sp.im(r)) < 1e-10]

print("Løsninger av f(x) = 3.4:")
for r in nedre_roetter:
    print(round(float(sp.re(r)), 2))

print("Løsninger av f(x) = 5.4:")
for r in ovre_roetter:
    print(round(float(sp.re(r)), 2))

print("Lett bris i modellen:")
print("Fra ca. 08:29 til ca. 13:46")
print("Fra ca. 21:53 til 24:00")
# Utskrift:
# Løsninger av f(x) = 3.4:
# -3.32
# 8.48
# 24.84
# Løsninger av f(x) = 5.4:
# -5.64
# 13.77
# 21.88
# Lett bris i modellen:
# Fra ca. 08:29 til ca. 13:46
# Fra ca. 21:53 til 24:00
Fasit: Det var lett bris omtrent fra kl. 08.29 til 13.46 og fra kl. 21.53 til 24.00.
Del 2 · Oppgave 4aForhold

Oppgave 4a

Oppgave:

Når du skal arbeide i stige, er det viktig at du setter stigen slik at den står stødig.

Hans og Grete bruker «\(4:11\)-regelen» når de setter opp stiger. Forholdet mellom hvor langt fra veggen en stige står \((AB)\), og hvor høyt opp på veggen stigen når \((AC)\), skal være \(4:11\).

a) Hans setter opp en stige slik at den står \(80\) cm fra en vegg. Hvor høyt opp på veggen vil stigen nå?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker forholdet \(AB:AC=4:11\).

Steg 1 — Sett opp forholdet

\[ \dfrac{AB}{AC}=\dfrac{4}{11} \]

Avstanden fra veggen er 4 deler, og høyden er 11 deler.

Steg 2 — Sett inn \(AB=80\)

\[ \dfrac{80}{AC}=\dfrac{4}{11} \]

Høyden \(AC\) er ukjent.

Steg 3 — Løs

\[ AC=80\cdot \dfrac{11}{4}=220 \]

Vi ganger avstanden med \(11/4\).

Tolkning

Høyden er større enn avstanden fra veggen, slik regelen tilsier.

Vanlig feil: Å bruke forholdet motsatt og få en for liten høyde.

Kontroll (Python)

Python

# 4:11-regelen for stige
avstand_fra_vegg_cm = 80
hoyde_cm = avstand_fra_vegg_cm * 11 / 4

print("Avstand fra vegg:", avstand_fra_vegg_cm, "cm")
print("Høyde opp på veggen:", hoyde_cm, "cm")
print("Høyde i meter:", hoyde_cm / 100, "m")
# Utskrift:
# Avstand fra vegg: 80 cm
# Høyde opp på veggen: 220.0 cm
# Høyde i meter: 2.2 m
Fasit: Stigen vil nå \(220\) cm, altså \(2{,}20\) m, opp på veggen.
Del 2 · Oppgave 4bPytagoras

Oppgave 4b

Oppgave:

b) Grete har en stige på \(5\) m. Hvor langt opp på veggen vil stigen nå?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Stigen er hypotenusen i en rettvinklet trekant. Vi kombinerer forholdet \(4:11\) med Pytagoras.

Steg 1 — Sett delene

\[ AB=4k \quad \text{og}\quad AC=11k \]

Forholdet mellom avstand og høyde er \(4:11\).

Steg 2 — Bruk stigens lengde

\[ (4k)^2+(11k)^2=5^2 \]

Stigen på 5 m er hypotenusen.

Steg 3 — Løs for \(k\)

\[ 137k^2=25 \quad \Rightarrow\quad k=\dfrac{5}{\sqrt{137}} \]

Vi tar positiv rot fordi \(k\) er en lengde.

Steg 4 — Finn høyden

\[ AC=11k=\dfrac{55}{\sqrt{137}}\approx 4{,}70 \]

Dette er høyden opp på veggen.

Tolkning

Stigen er 5 m lang, så en høyde litt under 5 m er rimelig.

Vanlig feil: Å bruke 5 m som høyde i stedet for som selve stigens lengde.

Kontroll (Python)

Python

import math

stige_lengde_m = 5
k = stige_lengde_m / math.sqrt(4**2 + 11**2)
avstand_m = 4 * k
hoyde_m = 11 * k

print("k =", round(k, 4))
print("Avstand fra vegg =", round(avstand_m, 2), "m")
print("Høyde opp på veggen =", round(hoyde_m, 2), "m")
print("Kontroll, stigens lengde =", round(math.sqrt(avstand_m**2 + hoyde_m**2), 2), "m")
# Utskrift:
# k = 0.4271
# Avstand fra vegg = 1.71 m
# Høyde opp på veggen = 4.7 m
# Kontroll, stigens lengde = 5.0 m
Fasit: Stigen vil nå omtrent \(4{,}7\) m opp på veggen.
Del 2 · Oppgave 5aVekstfaktor

Oppgave 5a

Oppgave:

Prisen på en vare er satt opp \(10\,\%\) fem ganger. Opprinnelig kostet varen \(246\) kroner.

a) Hvor mye koster varen nå?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi bruker vekstfaktor for gjentatt prosentvis økning.

Steg 1 — Finn vekstfaktoren

\[ 1+0{,}10=1{,}10 \]

En økning på 10 prosent tilsvarer å gange med 1,10.

Steg 2 — Fem økninger

\[ 246\cdot 1{,}10^5 \]

Samme prosentøkning gjentas fem ganger.

Steg 3 — Regn ut

\[ 246\cdot 1{,}10^5\approx 396{,}19 \]

Vi runder til nærmeste øre/krone etter behov.

Tolkning

Prisen har økt betydelig fordi prosentøkningene virker på en stadig høyere pris.

Vanlig feil: Å legge til \(5\cdot 10\,\%=50\,\%\) direkte. Gjentatt prosentvis vekst må regnes med vekstfaktor.

Kontroll (Python)

Python

# Pris etter fem økninger på 10 prosent
opprinnelig_pris = 246
vekstfaktor = 1.10
antall_okninger = 5

ny_pris = opprinnelig_pris * vekstfaktor**antall_okninger

print("Opprinnelig pris:", opprinnelig_pris, "kr")
print("Vekstfaktor:", vekstfaktor)
print("Antall økninger:", antall_okninger)
print("Ny pris:", round(ny_pris, 2), "kr")
# Utskrift:
# Opprinnelig pris: 246 kr
# Vekstfaktor: 1.1
# Antall økninger: 5
# Ny pris: 396.19 kr
Fasit: Varen koster omtrent \(396{,}19\) kroner, altså ca. \(396\) kroner.
Del 2 · Oppgave 5bSamlet prosentøkning

Oppgave 5b

Oppgave:

b) Hvor mange prosent er prisen totalt satt opp?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi sammenlikner sluttprisen med startprisen.

Steg 1 — Samlet vekstfaktor

\[ 1{,}10^5=1{,}61051 \]

Dette viser hvor mange ganger større prisen er blitt.

Steg 2 — Gjør om til prosentøkning

\[ (1{,}61051-1)\cdot 100\,\%=61{,}051\,\% \]

Vi trekker fra 1 fordi bare økningen skal oppgis.

Steg 3 — Rund av

\[ 61{,}051\,\%\approx 61{,}1\,\% \]

En desimal er passende her.

Tolkning

Fem økninger på 10 prosent gir mer enn 50 prosent samlet økning.

Vanlig feil: Å svare 50 prosent. Prosentøkningene legges ikke sammen direkte når de skjer etter hverandre.

Kontroll (Python)

Python

# Samlet prosentøkning etter fem økninger på 10 prosent
vekstfaktor = 1.10
antall_okninger = 5

samlet_vekstfaktor = vekstfaktor**antall_okninger
samlet_okning_prosent = (samlet_vekstfaktor - 1) * 100

print("Samlet vekstfaktor:", round(samlet_vekstfaktor, 5))
print("Samlet prosentøkning:", round(samlet_okning_prosent, 1), "%")
# Utskrift:
# Samlet vekstfaktor: 1.61051
# Samlet prosentøkning: 61.1 %
Fasit: Prisen er totalt satt opp med omtrent \(61{,}1\,\%\).
Del 2 · Oppgave 5cTilbakeberegning

Oppgave 5c

Oppgave:

Prisen på en annen vare er også satt opp \(10\,\%\) fem ganger. Nå koster varen \(550\) kroner.

c) Hva kostet denne varen opprinnelig?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi går bakover ved å dele på samlet vekstfaktor.

Steg 1 — Bruk samlet vekstfaktor

\[ 1{,}10^5=1{,}61051 \]

Denne faktoren kobler opprinnelig pris til sluttpris.

Steg 2 — Sett opp likningen

\[ \text{opprinnelig pris}\cdot 1{,}10^5=550 \]

Den opprinnelige prisen er ukjent.

Steg 3 — Del på vekstfaktoren

\[ \text{opprinnelig pris}=\dfrac{550}{1{,}10^5}\approx 341{,}51 \]

Vi deler fordi vi skal finne prisen før økningene.

Tolkning

Etter fem økninger på 10 prosent blir dette 550 kroner.

Vanlig feil: Å trekke fra 61,1 prosent av 550. Prosenten gjelder startprisen, ikke sluttprisen.

Kontroll (Python)

Python

# Opprinnelig pris når sluttprisen er kjent
sluttpris = 550
vekstfaktor = 1.10
antall_okninger = 5

opprinnelig_pris = sluttpris / vekstfaktor**antall_okninger

print("Sluttpris:", sluttpris, "kr")
print("Samlet vekstfaktor:", round(vekstfaktor**antall_okninger, 5))
print("Opprinnelig pris:", round(opprinnelig_pris, 2), "kr")
# Utskrift:
# Sluttpris: 550 kr
# Samlet vekstfaktor: 1.61051
# Opprinnelig pris: 341.51 kr
Fasit: Varen kostet omtrent \(341{,}51\) kroner opprinnelig.
Del 2 · Oppgave 6aSkatt

Oppgave 6a

Oppgave:

Ellinor er student. Hun arbeider ved siden av studiene.

I 2013 arbeidet hun \(346\) timer. Hun hadde en timelønn på \(135\) kroner.

Ellinor hadde frikort i 2013. Beløpsgrensen uten skattetrekk var \(39\,950\) kroner. Hun leverte ikke nytt skattekort til arbeidsgiveren da fribeløpet var brukt opp, og det ble derfor trukket \(50\,\%\) skatt av inntekten som oversteg fribeløpet.

a) Hvor mye betalte Ellinor i skatt i 2013?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi finner arbeidsinntekt og skatter bare av delen over fribeløpet.

Steg 1 — Finn arbeidsinntekten

\[ 346\cdot 135=46\,710 \]

Hun arbeidet 346 timer med 135 kroner per time.

Steg 2 — Finn skattepliktig overskytende del

\[ 46\,710-39\,950=6\,760 \]

Fribeløpet trekkes fra før skatten beregnes.

Steg 3 — Regn skatten

\[ 0{,}50\cdot 6\,760=3\,380 \]

Det trekkes 50 prosent skatt av beløpet over frikortgrensen.

Tolkning

Hun betaler ikke 50 prosent av hele inntekten, bare av inntekten over fribeløpet.

Vanlig feil: Å beregne 50 prosent skatt av hele arbeidsinntekten.

Kontroll (Regneark / Python)

Python

# Skatt for Ellinor i 2013
arbeidstimer = 346
timelonn = 135
fribelop = 39950
skattesats = 0.50

brutto_arbeidsinntekt = arbeidstimer * timelonn
inntekt_over_fribelop = max(0, brutto_arbeidsinntekt - fribelop)
skatt = inntekt_over_fribelop * skattesats
netto_arbeidsinntekt = brutto_arbeidsinntekt - skatt

print("Brutto arbeidsinntekt:", brutto_arbeidsinntekt, "kr")
print("Inntekt over fribeløp:", inntekt_over_fribelop, "kr")
print("Skatt:", skatt, "kr")
print("Netto arbeidsinntekt:", netto_arbeidsinntekt, "kr")
# Utskrift:
# Brutto arbeidsinntekt: 46710 kr
# Inntekt over fribeløp: 6760 kr
# Skatt: 3380.0 kr
# Netto arbeidsinntekt: 43330.0 kr
Fasit: Ellinor betalte \(3\,380\) kroner i skatt.
Del 2 · Oppgave 6bBudsjett

Oppgave 6b

Oppgave:

b) Nedenfor ser du hvor mye Ellinor fikk utbetalt fra Lånekassen i 2013, og hvilke utgifter hun hadde.

Utbetalinger fra Lånekassen per måned: Juni og juli \(0\) kroner. August og januar \(18\,880\) kroner. Alle andre måneder \(7\,080\) kroner.

Utgifter per måned: Hybel \(4\,000\) kroner, mat og drikke \(3\,000\) kroner, klær og sko \(1\,200\) kroner, andre utgifter \(2\,100\) kroner. I tillegg brukte hun \(10\,000\) kroner på reiser i løpet av året.

Sett opp en oversikt som viser Ellinors totale inntekter og utgifter i 2013.

PostRegningBeløp
Lånekassen\(2\cdot18\,880+8\cdot7\,080\)\(94\,400\) kr
Netto arbeidsinntekt\(46\,710-3\,380\)\(43\,330\) kr
Totale inntekter\(94\,400+43\,330\)\(137\,730\) kr
Månedsutgifter\(12\cdot10\,300\)\(123\,600\) kr
Reisergitt\(10\,000\) kr
Totale utgifter\(123\,600+10\,000\)\(133\,600\) kr

Eksempel på regnearkformel for Lånekassen: =2*18880+8*7080. Eksempel på totale utgifter: =12*(4000+3000+1200+2100)+10000.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi summerer netto arbeidsinntekt, Lånekassen og alle utgifter.

Steg 1 — Summer Lånekassen

\[ 2\cdot 18\,880+8\cdot 7\,080=94\,400 \]

Juni og juli gir 0 kroner. De to høye månedene er august og januar, og det er 8 andre måneder.

Steg 2 — Ta med netto arbeidsinntekt

\[ 46\,710-3\,380=43\,330 \]

Skatten fra oppgave a trekkes fra arbeidsinntekten.

Steg 3 — Finn totale inntekter

\[ 94\,400+43\,330=137\,730 \]

Dette er pengene Ellinor faktisk har til rådighet.

Steg 4 — Finn totale utgifter

\[ 12\cdot(4\,000+3\,000+1\,200+2\,100)+10\,000=133\,600 \]

Månedsutgiftene gjelder alle 12 måneder, og reiser kommer i tillegg.

Steg 5 — Finn overskudd

\[ 137\,730-133\,600=4\,130 \]

Positivt tall betyr at inntektene er større enn utgiftene.

Tolkning

Budsjettet viser at Ellinor akkurat går i pluss dette året.

Vanlig feil: Å glemme skatten eller å telle de «andre månedene» som 10 i stedet for 8.

Kontroll (Regneark / Python)

Python

# Årsoversikt for Ellinor i 2013
brutto_arbeidsinntekt = 346 * 135
skatt = (brutto_arbeidsinntekt - 39950) * 0.50
netto_arbeidsinntekt = brutto_arbeidsinntekt - skatt

lanekassen = 2 * 18880 + 8 * 7080
inntekter_totalt = netto_arbeidsinntekt + lanekassen

manedsutgifter = 4000 + 3000 + 1200 + 2100
utgifter_totalt = 12 * manedsutgifter + 10000
overskudd = inntekter_totalt - utgifter_totalt

print("Lånekassen totalt:", lanekassen, "kr")
print("Netto arbeidsinntekt:", netto_arbeidsinntekt, "kr")
print("Totale inntekter:", inntekter_totalt, "kr")
print("Totale utgifter:", utgifter_totalt, "kr")
print("Overskudd:", overskudd, "kr")
# Utskrift:
# Lånekassen totalt: 94400 kr
# Netto arbeidsinntekt: 43330.0 kr
# Totale inntekter: 137730.0 kr
# Totale utgifter: 133600 kr
# Overskudd: 4130.0 kr
Fasit: Totale inntekter var \(137\,730\) kroner, totale utgifter var \(133\,600\) kroner, og overskuddet var \(4\,130\) kroner.
Del 2 · Oppgave 7aVolum av sylinder

Oppgave 7a

Oppgave:

Eva lager blomsterpotter. Blomsterpottene har form som sylindre. Eva følger denne regelen når hun lager pottene:

«Summen av omkretsen og høyden skal være \(50\) cm.»

Eva vil lage en blomsterpotte som er \(15\) cm høy.

a) Bestem volumet av denne blomsterpotten dersom Eva følger regelen ovenfor.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi finner radiusen fra regelen og bruker volumformelen for sylinder.

Steg 1 — Finn omkretsen

\[ \text{omkrets}+15=50\quad \Rightarrow\quad \text{omkrets}=35 \]

Når høyden er 15 cm, må omkretsen være 35 cm.

Steg 2 — Finn radius

\[ 2\pi r=35\quad \Rightarrow\quad r=\dfrac{35}{2\pi}\approx 5{,}57 \]

Omkretsen av en sirkel er \(2\pi r\).

Steg 3 — Finn volumet

\[ V=\pi r^2h=\pi\left(\dfrac{35}{2\pi}\right)^2\cdot 15\approx 1462 \]

Volumformelen for sylinder er grunnflate ganger høyde.

Tolkning

Blomsterpotten rommer litt under halvannen liter dersom den følger regelen.

Vanlig feil: Å bruke diameter som radius i volumformelen.

Kontroll (Python)

Python

import math

hoyde_cm = 15
omkrets_cm = 50 - hoyde_cm
radius_cm = omkrets_cm / (2 * math.pi)
volum_cm3 = math.pi * radius_cm**2 * hoyde_cm
volum_liter = volum_cm3 / 1000

print("Omkrets:", omkrets_cm, "cm")
print("Radius:", round(radius_cm, 2), "cm")
print("Volum:", round(volum_cm3, 0), "cm^3")
print("Volum:", round(volum_liter, 2), "L")
# Utskrift:
# Omkrets: 35 cm
# Radius: 5.57 cm
# Volum: 1462.0 cm^3
# Volum: 1.46 L
Fasit: Volumet er omtrent \(1460\) cm\(^3\), altså ca. \(1{,}46\) L.
Del 2 · Oppgave 7bFunksjonstolkning

Oppgave 7b

Oppgave:

Funksjonene \(f\) og \(g\) er gitt ved

\[ f(x)=50-2\pi x \]

\[ g(x)=\pi x^2(50-2\pi x) \]

b) Forklar hva de to funksjonene uttrykker om sammenhengen mellom blomsterpottenes radius, høyde og volum.

A(5,3, 16,6)B(8,0, 0)fC(5,3, 1473,7)D(8,0, 0)g
Grafene illustrerer høyden \(f(x)\) og volumet \(g(x)\) når radiusen er \(x\) cm.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi tolker \(x\) som radius i blomsterpotten.

Steg 1 — Tolk regelen

\[ 2\pi x+h=50 \]

Omkretsen er \(2\pi x\), og summen av omkrets og høyde skal være 50 cm.

Steg 2 — Tolk \(f\)

\[ f(x)=50-2\pi x \]

Funksjonen gir høyden når radiusen er \(x\) cm.

Steg 3 — Tolk \(g\)

\[ g(x)=\pi x^2\cdot f(x)=\pi x^2(50-2\pi x) \]

Funksjonen gir volumet når radiusen er \(x\) cm.

Tolkning

Når radiusen øker, må høyden minke for at summen fortsatt skal være 50 cm.

Vanlig feil: Å tro at \(f\) og \(g\) beskriver to ulike blomsterpotter; de beskriver samme regel på to måter.
Fasit: \(f(x)\) gir høyden i cm, og \(g(x)\) gir volumet i cm\(^3\) når radiusen er \(x\) cm.
Del 2 · Oppgave 7cGrafisk tolkning

Oppgave 7c

Oppgave:

Ovenfor har vi tegnet grafene til funksjonene \(f\) og \(g\). På hver graf har vi markert to punkter.

c) Hva kan du si om blomsterpottene som lages etter regelen ovenfor, ut fra grafene og de markerte punktene?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi tolker punktene på grafene i praktisk sammenheng.

Steg 1 — Punkt A på \(f\)

\[ A(5{,}3,16{,}6) \]

Når radiusen er ca. 5,3 cm, er høyden ca. 16,6 cm.

Steg 2 — Punkt B og D

\[ B(8{,}0,0)\quad \text{og}\quad D(8{,}0,0) \]

Når radiusen er 8,0 cm, blir høyden og volumet 0. Det gir ingen brukbar potte.

Steg 3 — Punkt C på \(g\)

\[ C(5{,}3,1473{,}7) \]

Volumet er størst når radiusen er ca. 5,3 cm, og da er volumet ca. 1473,7 cm\(^3\).

Tolkning

Grafene viser både hvilke mål som er mulige, og hvilke mål som gir størst volum.

Vanlig feil: Å lese punktet \((5{,}3,1473{,}7)\) som høyde i stedet for volum.

Kontroll (GeoGebra / Python)

GeoGebra · CAS
1
f(x):=50-2*pi*x
\(f(x)=50-2\pi x\)
2
g(x):=pi*x^2*(50-2*pi*x)
\(g(x)=\pi x^2(50-2\pi x)\)
3
Ekstremalpunkt(g,0,8)
\((5{,}305,1473{,}7)\)

Python

import sympy as sp

x = sp.symbols("x")
f = 50 - 2*sp.pi*x
g = sp.pi*x**2 * (50 - 2*sp.pi*x)

g_derivert = sp.diff(g, x)
kritiske = sp.solve(g_derivert, x)

print("f(5.3) =", round(float(f.subs(x, 5.3)), 1), "cm")
print("f(8.0) =", round(float(f.subs(x, 8.0)), 1), "cm")
print("g(5.3) =", round(float(g.subs(x, 5.3)), 1), "cm^3")
print("g(8.0) =", round(float(g.subs(x, 8.0)), 1), "cm^3")
print("Kritiske x-verdier for volumfunksjonen:")
for verdi in kritiske:
    if verdi.is_real:
        print(round(float(verdi), 3), "gir volum", round(float(g.subs(x, verdi)), 1), "cm^3")
# Utskrift:
# f(5.3) = 16.7 cm
# f(8.0) = -0.3 cm
# g(5.3) = 1473.6 cm^3
# g(8.0) = -64.4 cm^3
# Kritiske x-verdier for volumfunksjonen:
# 0.0 gir volum 0.0 cm^3
# 5.305 gir volum 1473.7 cm^3
Fasit: Den største potten etter regelen får radius ca. \(5{,}3\) cm, høyde ca. \(16{,}6\) cm og volum ca. \(1473{,}7\) cm\(^3\). Ved radius \(8{,}0\) cm blir høyden \(0\), så det er ikke en praktisk blomsterpotte.