1P eksamenVår 2021LK20

Matematikk 1P eksamen – vår 2021

ifingo
Norsk (Bokmål)

Matematikk 1P eksamen vår 2021 – løsningsforslag

Fullstendig, trinnvis løsning på hele settet. Del 1 er uten hjelpemidler. Del 2 omfatter oppgavetype 2 og 3, med regneark, GeoGebra/Python-kontroll der det passer.

Kilde: opplastet Udir-PDF. Alle forklaringer er skrevet originalt for ifingo.

Del 1 — uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1Måling og enhetspris

Oppgave 1

Oppgave:

En kopp med 220 mL cappuccino koster 22 kroner.

Hvor mye koster cappuccinoen per liter?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne pris per liter. Derfor gjør vi først om 220 mL til liter og deler prisen på volumet.

Steg 1 — Gjør om til liter

\[220\text{ mL}=0{,}220\text{ L}\]

Vi må bruke liter fordi svaret skal være kroner per liter.

Steg 2 — Del pris på antall liter

\[\dfrac{22}{0{,}220}=100\]

Dette gir prisen for én liter.

Steg 3 — Kontroll

\[0{,}220\cdot100=22\]

Kontrollen gir tilbake prisen for koppen.

Tolkning

Cappuccinoen koster 100 kroner dersom vi regner prisen om til én liter.

Vanlig feil: Å dele på 220 i stedet for 0,220 liter.
Fasit: \(100\) kroner per liter.
Del 1 · Oppgave 2Prosent og vekstfaktor

Oppgave 2

Oppgave:

En scooter koster 25 000 kroner. Scooterens verdi avtar med 12 % hvert år.

Hva vil scooterens verdi være etter 6 år?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Verdien blir redusert med samme prosent hvert år. Da bruker vi vekstfaktor.

Steg 1 — Finn vekstfaktoren

\[1-0{,}12=0{,}88\]

En nedgang på 12 % betyr at 88 % er igjen hvert år.

Steg 2 — Bruk seks år

\[25000\cdot0{,}88^6\approx11610\]

Vi opphøyer i 6 fordi verdien avtar seks ganger.

Steg 3 — Rund av

\[11610{,}102\approx11610\]

Kroner rundes naturlig til hele kroner.

Tolkning

Scooteren er verdt omtrent 11 610 kroner etter seks år.

Vanlig feil: Å trekke fra 12 % én gang og deretter gange med 6. Prosentvis nedgang skjer fra ny verdi hvert år.
Fasit: Omtrent \(11610\) kroner.
Del 1 · Oppgave 3Formler og omforming

Oppgave 3

Oppgave:

Dersom en bil har farten \(v\), kan vi regne ut bremselengden \(s\) ved å bruke formelen \[s=\dfrac{v^2}{2\mu g}\] Her er \(g=10\text{ m/s}^2\), og \(\mu\) er en konstant. En bil som kjørte med farten 20 m/s, brukte 80 m på å bremse.

Bestem verdien til \(\mu\) i dette tilfellet.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne konstanten \(\mu\). Vi setter inn kjente tall i formelen og løser for \(\mu\).

Steg 1 — Sett inn tall

\[80=\dfrac{20^2}{2\cdot\mu\cdot10}\]

Vi bruker \(s=80\), \(v=20\) og \(g=10\).

Steg 2 — Forenkle

\[80=\dfrac{400}{20\mu}\]

Nevneren blir \(2\cdot10\cdot\mu=20\mu\).

Steg 3 — Løs likningen

\[80\cdot20\mu=400\]

Vi ganger med \(20\mu\) for å fjerne brøken.

Steg 4 — Finn \(\mu\)

\[1600\mu=400\quad\Rightarrow\quad \mu=\dfrac{400}{1600}=0{,}25\]

Del på 1600 på begge sider.

Tolkning

Konstanten i denne situasjonen er 0,25.

Vanlig feil: Å glemme at \(v^2\) betyr \(20^2\), ikke \(2\cdot20\).
Fasit: \(\mu=0{,}25\).
Del 1 · Oppgave 4Statistikk og diagram

Oppgave 4

Oppgave:

Diagrammene viser antall felte elger i fire kommuner i årene 2009–2019.

Hvilken kommune hadde størst økning i antall felte elger fra ett år til det neste?

Velg ett svar: Strand, Skaun, Midtre Gauldal eller Stjørdal.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal se etter den største økningen fra ett punkt til neste punkt i diagrammene.

Steg 1 — Les endringer i Strand og Skaun

Strand har små tall og største økning er omtrent fra 1 til 4. Skaun øker mest med omtrent 20.

Vi sammenlikner økning, ikke høyeste verdi.

Steg 2 — Les endringer i Midtre Gauldal

Midtre Gauldal øker fra omtrent 320 til 400 fra 2015 til 2016.

Det er en økning på omtrent 80.

Steg 3 — Sammenlikn med Stjørdal

Stjørdal har mindre største økning enn omtrent 80.

Dermed er Midtre Gauldal størst.

Tolkning

Kommunen med den største enkeltøkningen fra ett år til det neste er Midtre Gauldal.

Vanlig feil: Å velge kommunen med flest felte elger totalt, i stedet for størst økning fra ett år til neste.
Fasit: Midtre Gauldal.
Del 1 · Oppgave 5Lineære modeller

Oppgave 5

Oppgave:

Ester skal leie bil. Hun kan velge å leie hos firma A eller hos firma B. Modellene i diagrammet viser hvor mye hun må betale når hun kjører \(x\) kilometer i løpet av et døgn.

Hvor langt må Ester kjøre i løpet av et døgn for at prisen skal være lik hos firma A og firma B?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne hvor de to prismodellene er like. Firma A er konstant, mens firma B øker lineært.

Steg 1 — Les firma A

\[A(x)=1200\]

Den blå grafen er horisontal på 1200 kroner.

Steg 2 — Les firma B

Grafen til firma B går omtrent gjennom \((0,500)\) og \((200,1000)\). Derfor er stigningstallet

\[\dfrac{1000-500}{200}=2{,}5\]

Steg 3 — Sett prisene like

\[500+2{,}5x=1200\]

Vi finner kilometerverdien der de to prisene er like.

Steg 4 — Løs

\[2{,}5x=700\quad\Rightarrow\quad x=280\]

Ester må kjøre 280 km.

Tolkning

Ved 280 km koster firma A og firma B like mye, omtrent 1200 kroner.

Vanlig feil: Å lese av der grafene vises i diagrammet, selv om skjæringspunktet ligger utenfor den synlige delen.
Fasit: \(280\) km.
Del 1 · Oppgave 6Omvendt proporsjonalitet

Oppgave 6

Oppgave:

Noen venner skal leie en seilbåt. Prisen hver person må betale, er omvendt proporsjonal med antall personer som blir med.

Tabellen viser at når antall personer er 5, er pris per person 700 kroner. Hva blir prisen per person dersom 14 personer blir med?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Når prisen per person er omvendt proporsjonal med antall personer, er totalprisen den samme.

Steg 1 — Finn totalprisen

\[5\cdot700=3500\]

Fem personer betaler til sammen 3500 kroner.

Steg 2 — Fordel på 14 personer

\[\dfrac{3500}{14}=250\]

Totalprisen deles likt på 14 personer.

Steg 3 — Kontroll

\[14\cdot250=3500\]

Kontrollen gir samme totalpris.

Tolkning

Jo flere som blir med, desto mindre betaler hver person.

Vanlig feil: Å tro at prisen øker når antall personer øker. Her er det pris per person som skal ned.
Fasit: \(250\) kroner per person.
Del 1 · Oppgave 7Prosent og diagram

Oppgave 7

Oppgave:

Diagrammet er hentet fra Medietilsynets «Barn og medier»-undersøkelse 2020.

Hvor stor prosentandel av 9–18-åringer svarer at de bruker nettet til skolearbeid/lekser minst én gang hver uke?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? «Minst én gang hver uke» betyr hver dag eller hver uke. Vi legger sammen disse to delene av stolpen.

Steg 1 — Les av «hver dag»

\[35\%\]

Den blå delen for skolearbeid/lekser er 35 %.

Steg 2 — Les av «hver uke»

\[44\%\]

Den oransje delen er 44 %.

Steg 3 — Legg sammen

\[35\%+44\%=79\%\]

Begge gruppene bruker nettet minst ukentlig.

Tolkning

79 % svarer at de bruker nettet til skolearbeid/lekser minst én gang hver uke.

Vanlig feil: Å ta bare «hver uke» og glemme at «hver dag» også er minst én gang hver uke.
Fasit: \(79\%\).
Del 1 · Oppgave 8Standardform

Oppgave 8

Oppgave:

Vi regner at avstanden fra jorda til Saturn er \(1{,}4\cdot10^9\) km. Et av romskipene som astronauter reiste med fra jorda til månen, holdt en hastighet på \(1{,}0\cdot10^6\) km/døgn.

Hvor mange døgn vil det ta å reise fra jorda til Saturn med denne hastigheten?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Tid er avstand delt på fart. Vi deler tall skrevet på standardform.

Steg 1 — Sett opp tid

\[\text{tid}=\dfrac{1{,}4\cdot10^9}{1{,}0\cdot10^6}\]

Avstanden deles på antall kilometer per døgn.

Steg 2 — Del tallene og potensene

\[\dfrac{1{,}4}{1{,}0}\cdot10^{9-6}=1{,}4\cdot10^3\]

Når vi deler potenser med samme grunntall, trekker vi eksponentene fra hverandre.

Steg 3 — Skriv som vanlig tall

\[1{,}4\cdot10^3=1400\]

Dette er antall døgn.

Tolkning

Med denne farten ville reisen ta omtrent 1400 døgn.

Vanlig feil: Å skrive \(10^{9}/10^6=10^{15}\). Ved divisjon skal eksponentene trekkes fra.
Fasit: \(1400\) døgn.

Del 2 — med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 9aStatistikk og diagram

Oppgave 9a

Oppgave:

Tabellen viser gjennomsnittlig vindstyrke og kraftigste vindkast for hver time fra klokken 02 til klokken 15 ved Lindesnes fyr 4. oktober 2020.

Tidsperiode02-0303-0404-0505-0606-0707-0808-0909-1010-1111-1212-1313-1414-15
Gjennomsnittlig vindstyrke (m/s)16,918,217,018,718,416,617,613,99,714,013,811,09,8
Kraftigste vindkast (m/s)25,624,724,626,324,327,023,823,018,519,719,117,115,6
a) Lag linjediagram som viser gjennomsnittlig vindstyrke og kraftigste vindkast disse timene.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage et linjediagram med to dataserier, én for gjennomsnittlig vindstyrke og én for kraftigste vindkast.

Steg 1 — Sett inn data i regneark

Legg tidsperiodene i rad 1, gjennomsnittlig vindstyrke i rad 2 og kraftigste vindkast i rad 3.

Dette gir én x-rad og to y-rader.

Steg 2 — Velg linjediagram

Marker tabellen og velg linjediagram med to linjer.

Da blir utviklingen time for time tydelig.

Steg 3 — Les diagrammet

m/stidGjennomsnittlig vindstyrkeKraftigste vindkast

Vindkast-linjen ligger over gjennomsnittslinjen hele tiden.

Tolkning

Diagrammet viser at vindkastene var kraftigere enn gjennomsnittsvinden i alle tidsperiodene.

Vanlig feil: Å lage stolpediagram eller å blande de to radene til én dataserie.
Fasit: Et linjediagram med to linjer: én for gjennomsnittlig vindstyrke og én for kraftigste vindkast.
Del 2 · Oppgave 9bProsentvis forskjell

Oppgave 9b

Oppgave:

b) Når var det størst prosentvis forskjell mellom gjennomsnittlig vindstyrke og kraftigste vindkast disse timene?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne størst prosentvis forskjell. Vi sammenlikner vindkast med gjennomsnittlig vindstyrke i hver tidsperiode.

Steg 1 — Bruk prosentformelen

\[\text{prosentvis forskjell}=\dfrac{\text{vindkast}-\text{gjennomsnitt}}{\text{gjennomsnitt}}\cdot100\]

Gjennomsnittlig vindstyrke brukes som sammenlikningsgrunnlag.

Steg 2 — Eksempel for perioden 10-11

\[\dfrac{18{,}5-9{,}7}{9{,}7}\cdot100\approx90{,}7\%\]

Denne perioden gir svært stor prosentvis forskjell.

Steg 3 — Kontroll i regneark/Python

I regneark kan vi bruke =(B3-B2)/B2 og kopiere bortover.

💻 Python

g = [16.9,18.2,17.0,18.7,18.4,16.6,17.6,13.9,9.7,14.0,13.8,11.0,9.8]
k = [25.6,24.7,24.6,26.3,24.3,27.0,23.8,23.0,18.5,19.7,19.1,17.1,15.6]
perioder = ['02-03','03-04','04-05','05-06','06-07','07-08','08-09','09-10','10-11','11-12','12-13','13-14','14-15']
prosenter = [(kk-gg)/gg*100 for gg, kk in zip(g, k)]
print(perioder[prosenter.index(max(prosenter))], max(prosenter))

Tolkning

Størst prosentvis forskjell var i perioden 10-11.

Vanlig feil: Å se etter størst forskjell i m/s, ikke størst prosentvis forskjell.
Fasit: I perioden 10-11, omtrent \(90{,}7\%\).
Del 2 · Oppgave 9cGjennomsnitt og sammenlikning

Oppgave 9c

Oppgave:

For døgnet 4. oktober var gjennomsnittlig vindstyrke ved Lindesnes fyr 11,7 m/s.

c) Gjør beregninger og sammenlikn gjennomsnittlig vindstyrke 4. oktober med tallene i tabellen.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal sammenlikne døgnsnittet 11,7 m/s med verdiene i tabellen.

Steg 1 — Regn gjennomsnittet av tabellens gjennomsnittsverdier

\[\dfrac{16{,}9+18{,}2+\cdots+9{,}8}{13}\approx15{,}0\]

Dette er snittet for timene 02-15 i tabellen.

Steg 2 — Sammenlikn med døgnsnittet

\[15{,}0-11{,}7=3{,}3\]

Timene i tabellen hadde i gjennomsnitt høyere vindstyrke enn hele døgnet.

Steg 3 — Kontroller digitalt

💻 Python

g = [16.9,18.2,17.0,18.7,18.4,16.6,17.6,13.9,9.7,14.0,13.8,11.0,9.8]
print(sum(g)/len(g))
print(sum(g)/len(g) - 11.7)

Tolkning

Perioden 02-15 var mer vindfull enn døgnet som helhet. Det betyr at vindstyrken må ha vært lavere i andre deler av døgnet.

Vanlig feil: Å sammenlikne døgnsnittet med kraftigste vindkast i stedet for gjennomsnittlig vindstyrke.
Fasit: Snittet i tabellen er omtrent \(15{,}0\text{ m/s}\), som er ca. \(3{,}3\text{ m/s}\) høyere enn døgnsnittet \(11{,}7\text{ m/s}\).
Del 2 · Oppgave 10aEksponentialregresjon

Oppgave 10a

Oppgave:

En skål med blåbærgelé ble satt til avkjøling i et rom der temperaturen var 20 °C. Tabellen viser temperaturen i blåbærgeléen \(x\) minutter etter at geléen ble satt til avkjøling.

Tid (minutter)48162040607590
Temperatur (°C)90,686,578,975,461,050,344,139,2
a) Lag en modell \(T\) på formen \(T(x)=a\cdot b^x\) som viser temperaturen i geléen \(x\) minutter etter at den ble satt til avkjøling.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage en eksponentiell modell ved regresjon.

Steg 1 — Legg inn punktene

Vi bruker punktene \((4,90{,}6)\), \((8,86{,}5)\), ..., \((90,39{,}2)\).

Dette er datagrunnlaget for modellen.

Steg 2 — Bruk eksponentialregresjon

GeoGebra · CAS
1
RegEksp({(4,90.6),(8,86.5),(16,78.9),(20,75.4),(40,61.0),(60,50.3),(75,44.1),(90,39.2)})
\(92{,}53\cdot0{,}99021^x\)

Steg 3 — Skriv modellen

\[T(x)\approx92{,}53\cdot0{,}99021^x\]

Her er \(a\approx92{,}53\) og \(b\approx0{,}99021\).

Steg 4 — Kontroll med Python

💻 Python

import numpy as np
x = np.array([4,8,16,20,40,60,75,90], dtype=float)
y = np.array([90.6,86.5,78.9,75.4,61.0,50.3,44.1,39.2], dtype=float)
lnb, lna = np.polyfit(x, np.log(y), 1)
print(np.exp(lna), np.exp(lnb))

Tolkning

Modellen beskriver en temperatur som synker med en fast prosentfaktor per minutt.

Vanlig feil: Å bruke lineær regresjon selv om oppgaven ber om formen \(a\cdot b^x\).
Fasit: \(T(x)\approx92{,}53\cdot0{,}99021^x\).
Del 2 · Oppgave 10bModell og gyldighetsområde

Oppgave 10b

Oppgave:

b) Hvilket gyldighetsområde vil du si modellen kan ha?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal vurdere hvor modellen er rimelig å bruke.

Steg 1 — Se på dataintervallet

Dataene går fra \(x=4\) til \(x=90\) minutter.

Modellen er mest trygg i området der vi har målinger.

Steg 2 — Vurder praktisk situasjon

Romtemperaturen er 20 °C, så geléen bør ikke fortsette å bli kaldere enn rommet.

En ren eksponentialmodell av denne typen vil etter hvert gå mot 0, og det er ikke fysisk rimelig her.

Steg 3 — Svar med begrunnelse

Et naturlig gyldighetsområde er omtrent \(4\le x\le90\), eventuelt litt utover så lenge modellen gir temperatur over 20 °C.

Tolkning

Modellen egner seg til å beskrive avkjølingen i måleperioden, men ikke langt fram i tid.

Vanlig feil: Å bruke modellen for alle \(x\ge0\) uten å tenke på romtemperaturen.
Fasit: Et rimelig gyldighetsområde er omtrent \(4\le x\le90\) minutter, eventuelt fram til modellen nærmer seg 20 °C.
Del 2 · Oppgave 11aFunksjonsforståelse

Oppgave 11a

Oppgave:

På en øy ble det satt ut et rykte. En funksjon \(R\) viser sammenhengen mellom antall dager \(x\) som har gått etter at ryktet ble satt ut, og antall personer \(y\) på øya som har hørt ryktet.

Tre grafer er vist: Graf 1 er lineær, graf 2 er S-formet og flater ut, og graf 3 øker stadig brattere.

a) Hvilken av grafene mener du er grafen til \(R\)? Argumenter for den grafen du valgte.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal velge den grafen som passer best til hvordan et rykte sprer seg i en begrenset befolkning.

Steg 1 — Startfasen

I starten har få personer hørt ryktet, så veksten kan være ganske langsom.

Det passer med starten av graf 2.

Steg 2 — Midtfasen

Når flere har hørt ryktet, kan de fortelle det videre til mange andre.

Da øker grafen raskere.

Steg 3 — Sluttfasen

På en øy finnes det et begrenset antall personer.

Når nesten alle har hørt ryktet, må veksten flate ut.

Tolkning

Graf 2 passer best fordi den starter rolig, øker raskt og flater ut mot et maksimalt antall personer.

Vanlig feil: Å velge graf 3 fordi rykter kan spre seg raskt, uten å ta hensyn til at antall personer på øya er begrenset.
Fasit: Graf 2.
Del 2 · Oppgave 11bFunksjonsforståelse

Oppgave 11b

Oppgave:

b) Argumenter for hvorfor du ikke valgte de to andre.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal forklare hvorfor graf 1 og graf 3 passer dårligere.

Steg 1 — Hvorfor ikke graf 1?

Graf 1 viser jevn, lineær vekst.

Et rykte sprer seg vanligvis ikke med nøyaktig like mange nye personer hver dag.

Steg 2 — Hvorfor ikke graf 3?

Graf 3 øker stadig raskere uten å flate ut.

Det kan ikke fortsette på en øy med begrenset antall personer.

Steg 3 — Samlet vurdering

En realistisk modell må ha en øvre grense.

Derfor er graf 2 bedre enn graf 1 og 3.

Tolkning

Graf 1 er for enkel, og graf 3 mangler en naturlig stopp.

Vanlig feil: Å glemme at \(y\) ikke kan bli større enn antall personer på øya.
Fasit: Graf 1 mangler realistisk vekstfase, og graf 3 flater ikke ut.
Del 2 · Oppgave 12aTallmønster

Oppgave 12a

Oppgave:

De tre figurene er laget av fyrstikker. Figur 1 består av ett lite kvadrat, figur 2 består av fire små kvadrater, og figur 3 består av ni små kvadrater. Tenk deg at du har 10 000 fyrstikker. Du skal lage de tre figurene, og så fortsette å lage figurer etter samme mønster, én i hver størrelse.

a) Hvor mange figurer kan du lage?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Figur nummer \(n\) er et \(n\cdot n\)-rutenett. Vi må summere antall fyrstikker for figurene fra \(n=1\) og oppover.

Steg 1 — Finn formel for figur \(n\)

\[M_n=2n(n+1)\]

Et \(n\cdot n\)-rutenett har \(n+1\) loddrette linjer med \(n\) fyrstikker og \(n+1\) vannrette linjer med \(n\) fyrstikker.

Steg 2 — Summer figurene

\[M_1+M_2+\cdots+M_N\le10000\]

Vi skal lage én figur i hver størrelse.

Steg 3 — Kontroller med Python

💻 Python

total = 0
N = 0
for n in range(1, 1000):
    m = 2*n*(n+1)
    if total + m > 10000:
        break
    total += m
    N = n
print(N, total, 10000-total)

Steg 4 — Resultat

De første 23 figurene bruker 9200 fyrstikker. Figur 24 alene ville kreve \(2\cdot24\cdot25=1200\) fyrstikker, og det er for mye.

Tolkning

Du kan lage figurene fra figur 1 til figur 23.

Vanlig feil: Å regne bare antall fyrstikker i én figur, og ikke summere alle figurene som skal lages.
Fasit: \(23\) figurer.
Del 2 · Oppgave 12bTallmønster

Oppgave 12b

Oppgave:

b) Hvor mange fyrstikker vil du ha igjen når du har laget den siste figuren?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal trekke antall brukte fyrstikker fra 10 000.

Steg 1 — Brukt antall fra oppgave a

\[M_1+M_2+\cdots+M_{23}=9200\]

Dette er summen for de 23 figurene.

Steg 2 — Finn resten

\[10000-9200=800\]

Vi trekker brukt antall fra det vi startet med.

Steg 3 — Kontroll

Figur 24 krever \(1200\) fyrstikker, og \(800<1200\).

Derfor kan vi ikke lage enda en hel figur.

Tolkning

Etter figur 23 har du 800 fyrstikker igjen, men det er ikke nok til figur 24.

Vanlig feil: Å tro at 800 fyrstikker betyr at en del av neste figur teller som en ny figur. Oppgaven spør om hele figurer.
Fasit: \(800\) fyrstikker.
Del 2 · Oppgave 13Temperatur og formler

Oppgave 13

Oppgave:

Johan leser følgende tekst på en nettside: «Temperaturen i en by i USA endret seg 5 °C i løpet av et døgn. Dette tilsvarer en endring på 41 °F.» Formelen for omregning mellom celsiusgrader, \(C\), og fahrenheitgrader, \(F\), er \[F=\dfrac{9}{5}C+32\] Vurder påstanden om at en temperaturendring på 5 °C tilsvarer en temperaturendring på 41 °F.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal skille mellom en temperatur og en temperaturendring.

Steg 1 — Regn om selve temperaturen 5 °C

\[F=\dfrac{9}{5}\cdot5+32=41\]

Dette viser at 5 °C er 41 °F som temperatur.

Steg 2 — Regn temperaturendringen

En endring har ikke +32-leddet med, fordi startpunktet flyttes i begge skalaer.

\[\Delta F=\dfrac{9}{5}\cdot\Delta C\]

Steg 3 — Sett inn \(\Delta C=5\)

\[\Delta F=\dfrac{9}{5}\cdot5=9\]

En endring på 5 °C tilsvarer derfor 9 °F.

Tolkning

Påstanden blander sammen temperaturen 5 °C og en temperaturendring på 5 °C.

Vanlig feil: Å bruke +32 når man regner en endring. +32 brukes ved omregning av en temperatur, ikke av en forskjell.
Fasit: Påstanden er feil. En temperaturendring på \(5\,^{\circ}\mathrm{C}\) tilsvarer \(9\,^{\circ}\mathrm{F}\), ikke \(41\,^{\circ}\mathrm{F}\).
Del 2 · Oppgave 14Algebra og potenser

Oppgave 14

Oppgave:

Begrunn hvorfor \(x^2>x^3\) når \(x<0\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal forklare ulikheten for negative tall.

Steg 1 — Se på fortegn

Når \(x<0\), er \(x^2\) positivt eller null, mens \(x^3\) er negativt.

Et negativt tall opphøyd i partall blir positivt, og opphøyd i oddetall blir negativt.

Steg 2 — Bruk eksempel

\[x=-2\quad\Rightarrow\quad x^2=4\quad\text{og}\quad x^3=-8\]

Da er \(4>-8\).

Steg 3 — Generell begrunnelse

For alle \(x<0\) er \(x^2>0\) og \(x^3<0\).

Derfor må \(x^2>x^3\).

Tolkning

Ulikheten skyldes først og fremst fortegnene, ikke størrelsen på tallene.

Vanlig feil: Å tro at høyere eksponent alltid gir større verdi. Det stemmer ikke for negative tall.
Fasit: Fordi \(x^2\) er positivt og \(x^3\) er negativt når \(x<0\), er \(x^2>x^3\).
Del 2 · Oppgave 15Utforsking, areal og vekt

Oppgave 15

Oppgave:

Johnny og Emma står sammen i en heis. Johnny peker på et skilt på veggen der det står «HEIS for maks 1600 kg eller 21 personer». Han er sjokkert: «Hva? 21 personer i denne heisen – der ville ikke jeg vært!» Emma ser seg rundt: «Det høres rart ut, ja. Bredden ser ut til å være litt over en meter, og lengden kanskje to og en halv meter.»

Gjør nødvendige antakelser og beregninger, og vurder hvor mange personer det kan være plass til i en heis.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Dette er en utforskingsoppgave. Vi må gjøre rimelige antakelser om areal per person og gjennomsnittsvekt.

Steg 1 — Anta størrelse på heisen

Vi antar bredde \(1{,}1\) m og lengde \(2{,}5\) m.

\[A=1{,}1\cdot2{,}5=2{,}75\text{ m}^2\]

Steg 2 — Vurder plass

Hvis én person trenger omtrent \(0{,}25\text{ m}^2\) i en trang heis, får vi

\[\dfrac{2{,}75}{0{,}25}=11\]

Det gir omtrent 11 personer med svært trang plass.

Steg 3 — Vurder vektgrensen

Hvis 21 personer skal være innenfor 1600 kg, kan gjennomsnittsvekten være

\[\dfrac{1600}{21}\approx76{,}2\text{ kg}\]

Det er mulig vektmessig hvis gjennomsnittet er lavt nok.

Steg 4 — Samlet vurdering

Vektgrensen kan tillate rundt 21 personer, men arealet gjør det svært trangt.

Et mer realistisk antall kan være omtrent 10-15 personer, avhengig av hvor tett de står.

Tolkning

Skiltet handler trolig om en standard vektberegning. Johnny har et poeng: 21 personer virker lite realistisk komfortmessig.

Vanlig feil: Å bruke bare vektgrensen og glemme fysisk plass på gulvet.
Fasit: Et rimelig anslag er omtrent \(10\) til \(15\) personer. \(21\) personer kan være mulig etter vektgrensen bare hvis gjennomsnittet er under ca. \(76\) kg, men det virker svært trangt.
Del 2 · Oppgave 16Funksjoner og poengsystem

Oppgave 16

Oppgave:

For å kunne sammenlikne resultater oppnådd av idrettsutøvere i ulike årsklasser, brukes et poengsystem. For 200 m løp blir poeng for gutter, \(P_g\), og poeng for jenter, \(P_j\), beregnet slik: \[P_g=1000+(a-t)\cdot0{,}85\] \[P_j=1000+(a-t)\cdot0{,}78\] Her er \(t\) tiden utøveren bruker, \(a\) en normert tid for hver årsklasse, og \(t\) og \(a\) er gitt i hundredels sekunder. Den endelige poengsummen rundes alltid ned til nærmeste hele tall.

\(a\)-verdier for gutter 15-18 år er 2400, 2350, 2300 og 2265. \(a\)-verdier for jenter 15-18 år er 2650, 2615, 2590 og 2570. Bestenoteringer på 200 m for gutter og jenter er oppgitt for aldersklassene 15-18 år.

Karsten og Petra studerer formlene. Petra: «Det står 1000 pluss noe. Så da får alle mer enn 1000 poeng?» Karsten: «Bra at ingen får null poeng! Men hvor mange poeng går det an å få?»

Sammenlikn resultater for jenter og gutter i ulike årsklasser. Vurder påstandene til Karsten og Petra, og utforsk poengsystemet.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke formlene, sammenlikne poeng og vurdere to påstander.

Steg 1 — Regn poeng for bestenoteringene

Eksempel for gutter 18 år:

\[1000+(2265-2100)\cdot0{,}85=1140{,}25\]

Poengsummen rundes ned til 1140.

Steg 2 — Kontroller alle bestenoteringene

💻 Python

import math
boys_a = {15:2400, 16:2350, 17:2300, 18:2265}
girls_a = {15:2650, 16:2615, 17:2590, 18:2570}
boys_t = {15:2223, 16:2159, 17:2131, 18:2100}
girls_t = {15:2458, 16:2379, 17:2353, 18:2383}
for age in range(15, 19):
    print('gutt', age, math.floor(1000 + (boys_a[age]-boys_t[age])*0.85))
for age in range(15, 19):
    print('jente', age, math.floor(1000 + (girls_a[age]-girls_t[age])*0.78))

Dette gir omtrent: gutter 1150, 1162, 1143, 1140 og jenter 1149, 1184, 1184, 1145.

Steg 3 — Sammenlikn

I disse tallene får jentene i 16- og 17-årsklassen høyest poengsum, selv om tidene i sekunder er høyere enn guttenes.

Det skyldes at formlene bruker ulike normerte tider og ulike faktorer.

Steg 4 — Vurder Petra

Petra har ikke alltid rett. Hvis \(t>a\), blir \(a-t\) negativt, og poengsummen kan bli under 1000.

Steg 5 — Vurder Karsten

Karsten har heller ikke alltid rett. For gutter kan poeng bli 0 når \(1000+(a-t)\cdot0{,}85=0\). Det gir \(t=a+1176{,}47\) hundredels sekunder.

For svært langsomme tider kan poengsummen bli 0 eller negativ før eventuell praktisk avgrensing.

Tolkning

Poengsystemet gjør det mulig å sammenlikne prestasjoner på tvers av kjønn og alder, men resultatet avhenger sterkt av normtiden \(a\) og faktoren i formelen.

Vanlig feil: Å sammenlikne bare løpstidene uten å bruke alder, kjønn og normtider i formelen.
Fasit: Bestenoteringene gir omtrent gutter: \(1150,1162,1143,1140\), jenter: \(1149,1184,1184,1145\). Petra tar feil fordi poeng kan bli under 1000. Karsten tar feil fordi poeng kan bli 0 eller lavere for langsomme tider. Uten praktisk nedre grense for tid finnes ingen matematisk øvre poenggrense.