1P eksamenVår 2023LK20

Matematikk 1P eksamen – vår 2023

ifingo
Norsk (Bokmål)

Matematikk 1P eksamen Vår 2023 – løsningsforslag

Fullstendig, trinnvis løsning på hele eksamenssettet. Del 1 løses uten hjelpemidler. Del 2 dokumenterer digitale metoder med GeoGebra, regneark eller Python der det er naturlig.

Del 1 — uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1Prosent

Oppgave 1

Oppgave:

Marko har kjøpt en sjokoladeplate i en butikk. Den kostet 20 kroner. Mari har kjøpt en sjokoladeplate på en bensinstasjon. Den kostet 50 kroner.

Marko sier: Jeg har regnet og funnet ut at sjokoladeplaten er 150 % dyrere på bensinstasjonen enn i butikken.

Mari sier: Jeg har regnet og funnet ut at sjokoladeplaten er 60 % billigere i butikken enn på bensinstasjonen.

Kan vi ha regnet riktig? Hvorfor får vi ulike prosenter? Gjør beregninger og svar på Marko sine spørsmål.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal kontrollere to prosentpåstander. Nøkkelen er å se hvilken pris som brukes som sammenligningsgrunnlag.

Steg 1 — Finn prisforskjellen

\[50-20=30\]

Prisforskjellen er 30 kroner.

Steg 2 — Regn prosent dyrere fra butikk til bensinstasjon

\[\dfrac{30}{20}\cdot100\,\%=150\,\%\]

Her sammenligner vi med butikkprisen, fordi vi spør hvor mye dyrere bensinstasjonen er.

Steg 3 — Regn prosent billigere fra bensinstasjon til butikk

\[\dfrac{30}{50}\cdot100\,\%=60\,\%\]

Her sammenligner vi med bensinstasjonsprisen, fordi vi spør hvor mye billigere butikken er.

Tolkning

Begge har regnet riktig. Prosentene blir ulike fordi prosent alltid regnes av et grunnlag, og grunnlaget er forskjellig i de to beregningene.

Vanlig feil: Å bruke samme nevner i begge prosentregningene.
Fasit: Ja, begge kan ha regnet riktig. Bensinstasjonen er \(150\,\%\) dyrere enn butikken, og butikken er \(60\,\%\) billigere enn bensinstasjonen.
Del 1 · Oppgave 2Standardform

Oppgave 2

Oppgave:

Tall fra FN viser at folketallet på jorden nå har passert 8 milliarder. Forskere har kommet fram til at det er omtrent 2,5 millioner ganger så mange maur som mennesker på jorden.

Omtrent hvor mange maur er det på jorden? Skriv svaret på standardform.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal multiplisere antall mennesker med forholdstallet mellom maur og mennesker og skrive svaret på standardform.

Steg 1 — Skriv tallene på standardform

\[8\text{ milliarder}=8\cdot10^9\]

Én milliard er \(10^9\).

Steg 2 — Skriv 2,5 millioner på standardform

\[2{,}5\text{ millioner}=2{,}5\cdot10^6\]

Én million er \(10^6\).

Steg 3 — Multipliser

\[(8\cdot10^9)\cdot(2{,}5\cdot10^6)=20\cdot10^15\]

Vi multipliserer tallene og legger sammen eksponentene.

Steg 4 — Skriv riktig standardform

\[20\cdot10^15=2{,}0\cdot10^16\]

Standardform skal ha et tall fra og med 1 til mindre enn 10 foran tierpotensen.

Tolkning

Det er omtrent \(20\) billiarder maur på jorden.

Vanlig feil: Å svare \(20\cdot10^15\) uten å gjøre det om til standardform.
Fasit: Omtrent \(2{,}0\cdot10^16\) maur.
Del 1 · Oppgave 3aProporsjonalitet

Oppgave 3a

Oppgave:

Gi et eksempel på en praktisk situasjon der to størrelser er proporsjonale. Begrunn at størrelsene er proporsjonale. Tegn en graf som viser sammenhengen mellom størrelsene.

kgkr
Proporsjonal graf: rett linje gjennom origo.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage et eget eksempel der forholdet mellom to størrelser er konstant.

Steg 1 — Velg situasjon

Vi kan si at epler koster 30 kroner per kilogram.

Da er prisen bestemt av hvor mange kilogram vi kjøper.

Steg 2 — Sett opp modell

\[P=30x\]

Her er \(x\) antall kilogram og \(P\) prisen i kroner.

Steg 3 — Begrunn proporsjonalitet

\[\dfrac{P}{x}=30\]

Forholdet mellom pris og kilogram er konstant, derfor er størrelsene proporsjonale.

Tolkning

Dobler vi mengden epler, dobles prisen. Grafen er en rett linje gjennom origo.

Vanlig feil: Å bruke et eksempel med fast startpris. Da går ikke grafen gjennom origo.
Fasit: Et mulig eksempel er \(P=30x\). Pris og mengde er proporsjonale fordi \(P/x=30\) er konstant.
Del 1 · Oppgave 3bOmvendt proporsjonalitet

Oppgave 3b

Oppgave:

Gi et eksempel på en praktisk situasjon der to størrelser er omvendt proporsjonale. Begrunn at størrelsene er omvendt proporsjonale. Tegn en graf som viser sammenhengen mellom størrelsene.

farttid
Omvendt proporsjonal graf: produktet av størrelsene er konstant.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage et eksempel der produktet av to størrelser er konstant.

Steg 1 — Velg situasjon

En tur er 120 kilometer. Tiden avhenger av farten.

Jo større fart, desto kortere tid.

Steg 2 — Sett opp modell

\[t=\dfrac{120}{v}\]

Her er \(v\) fart i km/h og \(t\) tid i timer.

Steg 3 — Begrunn omvendt proporsjonalitet

\[t\cdot v=120\]

Produktet er konstant, derfor er \(t\) og \(v\) omvendt proporsjonale.

Tolkning

Hvis farten dobles, blir tiden halvert. Grafen faller og nærmer seg aksene.

Vanlig feil: Å tro at alle synkende sammenhenger er omvendt proporsjonale. Produktet må være konstant.
Fasit: Et mulig eksempel er \(t=\dfrac{120}{v}\), der \(t\cdot v=120\).
Del 1 · Oppgave 4aLineær modell

Oppgave 4a

Oppgave:

Tabellen nedenfor viser høyden til Klara noen år fra hun var 4 år, til hun var 10 år.

Alder (år)45810
Høyde (cm)100107128142

Lag en modell som viser sammenhengen mellom høyden og alderen til Klara basert på tallene i tabellen.

aldercm
Skisse av den lineære sammenhengen i tabellen.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage en modell for sammenhengen mellom alder og høyde. Tallene passer med en lineær modell.

Steg 1 — Finn økning per år

\[\dfrac{142-100}{10-4}=\dfrac{42}{6}=7\]

Høyden øker med 7 cm per år i tabellen.

Steg 2 — Bruk modellen \(h(x)=ax+b\)

\[h(x)=7x+b\]

Stigningstallet er \(7\), fordi høyden øker 7 cm per år.

Steg 3 — Finn konstantleddet

\[100=7\cdot4+b\]

Vi setter inn punktet \((4,100)\).

Steg 4 — Regn ut \(b\)

\[b=100-28=72\]

Da er modellen bestemt.

Tolkning

Modellen sier at Klara vokser 7 cm per år i perioden tabellen beskriver.

Vanlig feil: Å bruke \(100\) som konstantledd selv om modellen ikke starter ved alder \(0\).
Fasit: En passende modell er \(h(x)=7x+72\), der \(x\) er alder i år og \(h(x)\) er høyde i cm.
Del 1 · Oppgave 4bLineær modell

Oppgave 4b

Oppgave:

Hvor høy vil Klara være når hun fyller 19 år, ifølge modellen?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke modellen fra oppgave a og sette inn \(x=19\).

Steg 1 — Start med modellen

\[h(x)=7x+72\]

Dette er modellen for høyden.

Steg 2 — Sett inn alder 19

\[h(19)=7\cdot19+72\]

Vi bruker \(x=19\) fordi Klara fyller 19 år.

Steg 3 — Regn ut

\[h(19)=133+72=205\]

Modellen gir 205 cm.

Tolkning

Ifølge modellen blir Klara 205 cm, men dette virker høyt og bør vurderes kritisk.

Vanlig feil: Å presentere 205 cm som sikkert, uten å huske at det bare er en modell.
Fasit: Ifølge modellen vil Klara være \(205\) cm høy når hun fyller 19 år.
Del 1 · Oppgave 4cGyldighetsområde

Oppgave 4c

Oppgave:

Klara var 50 cm høy da hun ble født. Gjør beregninger og vurder gyldighetsområdet til modellen du fant i oppgave a).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal undersøke om modellen også passer utenfor alderene i tabellen.

Steg 1 — Test modellen ved fødsel

\[h(0)=7\cdot0+72=72\]

Modellen gir 72 cm når Klara er 0 år.

Steg 2 — Sammenlign med faktisk høyde

\[72-50=22\]

Modellen bommer med 22 cm ved fødsel.

Steg 3 — Vurder alder 19

\[h(19)=205\]

Dette er også lite rimelig for en vanlig høyde.

Steg 4 — Velg gyldighetsområde

Modellen passer best omtrent i perioden fra \(4\) til \(10\) år, fordi det er der vi har data.

Utenfor dette området blir modellen usikker.

Tolkning

Lineær vekst kan være en god lokal modell, men barn vokser ikke like mye hvert år hele livet.

Vanlig feil: Å bruke modellen langt utenfor datagrunnlaget uten vurdering.
Fasit: Modellen passer omtrent for \(4\le x\le10\). Den er ikke god ved fødsel og trolig ikke god fram til 19 år.

Del 2 — med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 1aFunksjonsmodell

Oppgave 1a

Oppgave:

De siste årene har Lars bodd på Svalbard fra 1. februar til 1. oktober. Hvert år har han målt temperaturen utenfor huset sitt på ulike tidspunkt noen dager hver uke.

Han har funnet at funksjonen \(T\) gitt ved \[T(x)=0{,}048x^4-1{,}4x^3+13{,}36x^2-45{,}8x+35{,}2,\quad 2\le x\le10\] er en rimelig bra modell for gjennomsnittstemperaturen \(T(x)\) °C hvert døgn de månedene han bor på Svalbard, når han lar \(x=2\) svare til 1. februar, \(x=3\) til 1. mars, \(x=4\) til 1. april og så videre.

Omtrent hvor mange døgn i perioden 1. februar–1. oktober er gjennomsnittstemperaturen over 0°C ifølge modellen?

x0 °C
Skisse: Temperaturen er over null mellom de to nullpunktene i perioden.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi må finne når \(T(x)>0\) i intervallet \(2\le x\le10\), og gjøre dette om til omtrent antall døgn.

Steg 1 — Finn nullpunktene digitalt

\[T(x)=0\]

Nullpunktene viser når temperaturen går fra minus til pluss eller omvendt.

Steg 2 — Les relevante nullpunkter i perioden

\[x\approx5{,}77\quad\text{og}\quad x\approx8{,}91\]

Modellen er over \(0\) mellom disse to tidspunktene.

Steg 3 — Tolk tidspunktene

\(x=5\) er 1. mai og \(x=6\) er 1. juni. Derfor er \(x\approx5{,}77\) rundt 25. mai. Tilsvarende er \(x\approx8{,}91\) rundt 29. august.

Dette gir omtrent perioden 25. mai til 29. august.

Steg 4 — Finn antall døgn

Fra omtrent 25. mai til omtrent 29. august er det cirka \(96\) døgn.

Dette er et avrundet svar, siden modellen bruker måneder som \(x\)-verdier.

Tolkning

Ifølge modellen er gjennomsnittstemperaturen over frysepunktet i omtrent tre måneder.

Vanlig feil: Å telle hele måneder fra juni til august og glemme delene av mai og august.

Kontroll (GeoGebra CAS)

GeoGebra · CAS
1
T(x):=0.048x^4-1.4x^3+13.36x^2-45.8x+35.2
\(T(x)\)
2
NLøs(T(x)=0, x)
\(x\approx1{,}06\lor x\approx5{,}77\lor x\approx8{,}91\lor x\approx13{,}43\)

💻 Python

import sympy as sp
x = sp.symbols('x')
T = 0.048*x**4 - 1.4*x**3 + 13.36*x**2 - 45.8*x + 35.2
print(sp.nroots(T))
Fasit: Omtrent \(96\) døgn.
Del 2 · Oppgave 1bStigningstall

Oppgave 1b

Oppgave:

Bestem stigningstallet til den rette linjen som går gjennom punktene \((3,T(3))\) og \((7,T(7))\). Gi en praktisk tolkning av dette stigningstallet.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne gjennomsnittlig endring i temperatur fra \(x=3\) til \(x=7\).

Steg 1 — Finn funksjonsverdiene

\[T(3)\approx-15{,}872,\quad T(7)\approx4{,}288\]

Dette er modelltemperaturene 1. mars og 1. juli.

Steg 2 — Bruk formelen for stigningstall

\[a=\dfrac{T(7)-T(3)}{7-3}\]

Vi deler temperaturendringen på antall måneder.

Steg 3 — Regn ut

\[a=\dfrac{4{,}288-(-15{,}872)}{4}=5{,}04\]

Stigningstallet er omtrent 5,04.

Tolkning

Fra 1. mars til 1. juli øker gjennomsnittstemperaturen i modellen med omtrent \(5{,}04\) °C per måned i gjennomsnitt.

Vanlig feil: Å tolke stigningstallet som temperaturen i juli. Det er en gjennomsnittlig endring per måned.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
(T(7)-T(3))/(7-3)
\(5{,}04\)

💻 Python

import sympy as sp
x = sp.symbols('x')
T = 0.048*x**4 - 1.4*x**3 + 13.36*x**2 - 45.8*x + 35.2
stigning = (T.subs(x,7) - T.subs(x,3))/(7-3)
print(stigning)
Fasit: Stigningstallet er \(5{,}04\). Det betyr omtrent \(5{,}04\) °C økning per måned fra mars til juli.
Del 2 · Oppgave 2Grafisk framstilling

Oppgave 2

Oppgave:

En dag går Aurora med jevn fart fra huset der hun bor, til postkontoret, som ligger noen kilometer unna. Hun står i kø for å hente en pakke. Når hun har fått pakken, går hun med jevn fart hjem igjen.

Hvilken av de grafiske framstillingene nedenfor beskriver best lengden av turen som en funksjon av tiden? Husk å begrunne svaret ditt.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal velge grafen som viser avstand hjemmefra som funksjon av tid.

Steg 1 — Første del av turen

Når Aurora går fra huset til postkontoret med jevn fart, øker avstanden jevnt.

Grafen bør derfor først gå som en rett linje oppover.

Steg 2 — Kø på postkontoret

Mens hun står i kø, er avstanden fra huset konstant.

Grafen bør derfor ha en vannrett del.

Steg 3 — Hjem igjen

Når hun går hjem igjen med jevn fart, minker avstanden jevnt til \(0\).

Grafen bør derfor gå som en rett linje ned til \(x\)-aksen.

Steg 4 — Velg graf

Graf D har akkurat disse tre delene: opp, vannrett og ned.

Tolkning

Graf D beskriver hele turen: bort, pause og hjem.

Vanlig feil: Å velge graf C. Den viser at Aurora fortsetter lenger bort etter pausen, ikke at hun går hjem.
Fasit: Grafisk framstilling \(D\).
Del 2 · Oppgave 3aAreal

Oppgave 3a

Oppgave:

En gruppe speidere har slått opp telt ved en elv. De har et tau som er 80 m langt, og fire pinner. Tauet og pinnene skal de bruke til å sette opp et gjerde rundt teltet. Området de gjerder inn, skal ha form som et rektangel, og de vil ikke sette opp gjerde langs elven.

Hvor stort blir arealet av området dersom de velger at lengden skal være 60 meter?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne bredden når bare tre sider skal gjerdes inn.

Steg 1 — Sett opp sammenhengen

\[L+2B=80\]

Lengden langs elven trenger ikke gjerde, så tauet brukes til én lengde og to bredder.

Steg 2 — Sett inn lengden

\[60+2B=80\]

Lengden er gitt som 60 m.

Steg 3 — Finn bredden

\[2B=20\quad\Rightarrow\quad B=10\]

Bredden blir 10 m.

Steg 4 — Finn arealet

\[A=60\cdot10=600\]

Arealet er lengde ganger bredde.

Tolkning

Speiderne kan gjerde inn et område på 600 kvadratmeter.

Vanlig feil: Å dele 80 m på fire sider, selv om siden langs elven ikke skal gjerdes inn.
Fasit: \(600\text{ m}^2\).
Del 2 · Oppgave 3bSystematisk oversikt

Oppgave 3b

Oppgave:

Herman påstår at arealet av området blir størst dersom lengden er dobbelt så lang som bredden. Lag en systematisk oversikt som viser arealet av ulike områder som de kan gjerde inn. Bruk oversikten til å argumentere for at Herman sin påstand kan være riktig.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage en tabell for ulike lengder og bredder som bruker 80 m tau.

Steg 1 — Bruk sammenhengen

\[L+2B=80\]

Derfor kan vi finne bredden når vi velger lengden.

Steg 2 — Lag oversikt

Lengde \(L\)Bredde \(B\)Areal \(A=L\cdot B\)
20 m30 m600 \(\text{m}^2\)
30 m25 m750 \(\text{m}^2\)
40 m20 m800 \(\text{m}^2\)
50 m15 m750 \(\text{m}^2\)
60 m10 m600 \(\text{m}^2\)

Tabellen viser flere mulige rektangler.

Steg 3 — Sammenlign arealene

Det største arealet i oversikten er \(800\text{ m}^2\), når \(L=40\) og \(B=20\).

Da er lengden dobbelt så lang som bredden.

Tolkning

Oversikten støtter Hermans påstand.

Vanlig feil: Å bare teste ett rektangel. Oppgaven ber om en systematisk oversikt.

Regnearkoppsett

Med lengde i celle A2 kan bredden regnes med =(80-A2)/2 og arealet med =A2*B2.

Fasit: Tabellen viser størst areal ved \(L=40\) m og \(B=20\) m. Da er lengden dobbelt så lang som bredden.
Del 2 · Oppgave 3cFunksjon og graf

Oppgave 3c

Oppgave:

Josefine lurer på om de kan tegne en graf som viser at Herman har rett. Hun prøver å sette opp et funksjonsuttrykk som hun kan bruke. Sett opp et funksjonsuttrykk for Josefine. Tegn grafen og vis at Hermann sin påstand er riktig.

makslengdeareal
Grafen til arealet er en parabel med toppunkt ved lengde 40 m.
Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage en funksjon for arealet og finne toppunktet på grafen.

Steg 1 — Finn bredden uttrykt ved lengden

\[L+2B=80\quad\Rightarrow\quad B=\dfrac{80-L}{2}\]

Vi lar lengden være variabelen.

Steg 2 — Sett opp arealfunksjonen

\[A(L)=L\cdot\dfrac{80-L}{2}\]

Areal er lengde ganger bredde.

Steg 3 — Forenkle

\[A(L)=40L-\dfrac{1}{2}L^2\]

Dette er en andregradsfunksjon med negativt \(L^2\)-ledd.

Steg 4 — Finn toppunktet

\[L=40\quad\Rightarrow\quad B=\dfrac{80-40}{2}=20\]

Grafen har størst areal når lengden er 40 m.

Tolkning

Da er \(L=2B\), siden \(40=2\cdot20\). Herman har rett.

Vanlig feil: Å sette \(2L+B=80\). Det er to bredder, ikke to lengder, som skal gjerdes inn.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
A(L):=L*(80-L)/2
\(A(L)=40L-0{,}5L^2\)
2
Ekstremalpunkt(A)
\((40,800)\)

💻 Python

import sympy as sp
L = sp.symbols('L')
A = L*(80-L)/2
print(sp.solve(sp.diff(A, L), L))
print(A.subs(L, 40))
Fasit: \(A(L)=L\cdot\dfrac{80-L}{2}=40L-\dfrac{1}{2}L^2\). Maksimalt areal er \(800\text{ m}^2\) når \(L=40\) m og \(B=20\) m.
Del 2 · Oppgave 4aDiagramtolking

Oppgave 4a

Oppgave:

En bonde selger sekker med poteter. I koordinatsystemet nedenfor ser du sammenhengen mellom vekt og pris for potetsekkene. Hvert av punktene A, B, C, D, E og F representerer en potetsekk.

Hvilken sekk er tyngst? Husk å begrunne alle svarene dine.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vekt leses av på \(x\)-aksen. Sekken lengst til høyre er tyngst.

Steg 1 — Se på vannrett plassering

Punktet lengst til høyre har størst vekt.

Steg 2 — Sammenlign punktene

Punkt D ligger lengst til høyre i koordinatsystemet.

Tolkning

Sekk D inneholder flest kilogram poteter.

Vanlig feil: Å velge det høyeste punktet. Høyden viser pris, ikke vekt.
Fasit: Sekk D er tyngst.
Del 2 · Oppgave 4bDiagramtolking

Oppgave 4b

Oppgave:

Hvilke sekker koster like mye?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Pris leses av på \(y\)-aksen. Sekker som ligger like høyt, har samme pris.

Steg 1 — Se etter samme høyde

Punkter på samme vannrette nivå har lik pris.

Steg 2 — Les av figuren

Punktene B og C ligger på samme høyde.

Tolkning

Sekk B og sekk C koster like mye.

Vanlig feil: Å sammenligne hvor langt til høyre punktene ligger. Det viser vekt, ikke pris.
Fasit: Sekk B og sekk C koster like mye.
Del 2 · Oppgave 4cPris per kilogram

Oppgave 4c

Oppgave:

Vil det lønne seg å kjøpe sekk B eller sekk C?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal velge sekken som gir mest poteter for pengene.

Steg 1 — Bruk pris og vekt

B og C koster like mye ifølge figuren.

Da lønner det seg å velge den som veier mest.

Steg 2 — Sammenlign vekten

C ligger lenger til høyre enn B.

Det betyr at C veier mer.

Tolkning

Sekk C gir mer poteter for samme pris.

Vanlig feil: Å tro at lik pris betyr at kjøpet er like godt. Vekten må også vurderes.
Fasit: Det lønner seg å kjøpe sekk C.
Del 2 · Oppgave 4dPris per kilogram

Oppgave 4d

Oppgave:

I to av sekkene koster potetene like mye per kilogram. Hvilke sekker er dette?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Lik pris per kilogram betyr likt forhold mellom pris og vekt.

Steg 1 — Bruk forholdet pris per kg

\[\text{pris per kg}=\dfrac{\text{pris}}{\text{vekt}}\]

I et koordinatsystem betyr dette samme stigning fra origo.

Steg 2 — Se etter samme stråle fra origo

Punktene A og F ligger omtrent på samme rette linje fra origo.

Da har de samme forhold mellom pris og vekt.

Tolkning

Sekk A og sekk F har samme kilopris, selv om sekken F både veier mer og koster mer.

Vanlig feil: Å velge sekker med samme pris. Lik pris er ikke det samme som lik pris per kilogram.
Fasit: Sekk A og sekk F.
Del 2 · Oppgave 5aMønster

Oppgave 5a

Oppgave:

Kari har brukt Non Stop og laget tre K-er. Tenk deg at hun skal fortsette å lage K-er etter samme mønster.

Beskriv mønsteret, og bestem hvor mange Non Stop det vil være i K4 og i K5.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal se hvordan antallet øker fra én K til den neste.

Steg 1 — Les av de første figurene

\[K_1=10,\quad K_2=16,\quad K_3=22\]

Antallet øker likt hver gang.

Steg 2 — Finn økningen

\[16-10=6,\quad 22-16=6\]

Hver ny K får 6 flere Non Stop.

Steg 3 — Finn K4 og K5

\[K_4=22+6=28\]

\[K_5=28+6=34\]

Tolkning

Mønsteret er en aritmetisk følge der antall Non Stop øker med 6 for hver ny figur.

Vanlig feil: Å telle bare én av armene i K-en og dermed få for liten økning.
Fasit: \(K_4=28\) og \(K_5=34\).
Del 2 · Oppgave 5bProgrammering

Oppgave 5b

Oppgave:

Kari ønsker å lage et program som finner antall Non Stop hun trenger for å lage hver av de 20 første K-ene. Hun ønsker også å vite hvor mange Non Stop hun trenger til sammen for å lage alle disse 20 K-ene.

Lag et program som Kari kan bruke. Du kan for eksempel begynne som vist nedenfor, men legge inn formler i stedet for tallet én i linje 14 og 15 slik at den riktige oversikten skrives ut.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage et program som skriver ut antallet i hver figur og summen så langt.

Steg 1 — Bruk formelen for figur \(n\)

\[K_n=10+6(n-1)=6n+4\]

Første figur har 10 Non Stop, og hver ny figur øker med 6.

Steg 2 — Oppdater totalen

Totalen økes med antallet i den nye figuren for hver runde.

Steg 3 — Program

💻 Python

nonstop_total = 0

print("Figurnummer", "Non Stop i figur", "Non Stop totalt", sep="\t")

for figurnummer in range(1, 21):
    nonstop_figur = 6*figurnummer + 4
    nonstop_total = nonstop_total + nonstop_figur
    print(figurnummer, nonstop_figur, nonstop_total, sep="\t")

Programmet bruker løkke fra 1 til 20.

Tolkning

Programmet gir en oversikt over både hver enkelt K og samlet forbruk.

Vanlig feil: Å nullstille totalen inne i løkken. Da får vi ikke summen av alle figurene.
Fasit: Et riktig program er vist i Python-boksen. Det bruker \(K_n=6n+4\) og summerer underveis.
Del 2 · Oppgave 5cFølge og sum

Oppgave 5c

Oppgave:

Hvor mange Non Stop trenger Kari til sammen for å lage de 20 første K-ene?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal summere antallet i K1 til K20.

Steg 1 — Bruk formelen

\[K_n=6n+4\]

Dette gir antallet i figur nummer \(n\).

Steg 2 — Summer de 20 første

\[\sum_{n=1}^{20}(6n+4)=6\sum_{n=1}^{20}n+4\cdot20\]

Vi deler summen i en \(n\)-del og en konstant del.

Steg 3 — Regn ut

\[6\cdot210+80=1260+80=1340\]

Summen av tallene fra 1 til 20 er 210.

Tolkning

Kari trenger 1340 Non Stop for å lage alle de 20 første K-ene.

Vanlig feil: Å finne bare \(K_20\), ikke summen av alle figurene.

Kontroll (Python)

💻 Python

total = sum(6*n + 4 for n in range(1, 21))
print(total)
Fasit: \(1340\) Non Stop.
Del 2 · Oppgave 5dFølge og sum

Oppgave 5d

Oppgave:

Kari har 2000 Non Stop. Hun vil begynne med K1 og lage én K i hver størrelse. Hvor mange K-er kan Kari lage?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne hvor mange figurer Kari kan lage før totalen passerer 2000.

Steg 1 — Bruk sumformelen

\[S_n=\sum_{k=1}^n(6k+4)=3n(n+1)+4n\]

Dette summerer antallet fra K1 til Kn.

Steg 2 — Forenkle

\[S_n=3n^2+7n\]

Vi skal ha \(S_n\le2000\).

Steg 3 — Test rundt grensen

\[S_{24}=3\cdot24^2+7\cdot24=1896\]

\[S_{25}=3\cdot25^2+7\cdot25=2050\]

24 går, men 25 blir for mye.

Tolkning

Kari kan lage K1 til K24 og får 104 Non Stop til overs.

Vanlig feil: Å løse for én figur alene i stedet for samlet antall Non Stop.

Kontroll (Python)

💻 Python

total = 0
n = 0
while total + (6*(n+1) + 4) <= 2000:
    n += 1
    total += 6*n + 4
print(n, total)
Fasit: Kari kan lage \(24\) K-er.
Del 2 · Oppgave 6aEksponentiell regresjon

Oppgave 6a

Oppgave:

Tabellen nedenfor viser salg av energidrikker i Norge hvert år fra 2015 til 2021.

Årstall2015201620172018201920202021
Salg (tusen liter)18 89921 66425 38131 38541 14255 49767 997

La \(x\) være antall år etter 2015. Lag en modell på formen \[E(x)=a\cdot b^x\] som passer godt med tallene i tabellen.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke eksponentiell regresjon med \(x=0\) for 2015, \(x=1\) for 2016, og så videre.

Steg 1 — Sett opp datapunktene

\[(0,18899),(1,21664),\ldots,(6,67997)\]

Salget er målt i tusen liter.

Steg 2 — Bruk eksponentiell regresjon

Regresjonen gir omtrent \(a=17396\) og \(b=1{,}248\).

Verdiene kan variere litt med avrunding.

Steg 3 — Skriv modellen

\[E(x)=17396\cdot1{,}248^x\]

Dette er en modell for salg \(x\) år etter 2015.

Tolkning

Modellen beskriver en sterk prosentvis vekst i salget av energidrikk i perioden.

Vanlig feil: Å bruke årstallene 2015, 2016, ... direkte som \(x\)-verdier uten å definere \(x\) som år etter 2015.

Kontroll (GeoGebra / Python)

GeoGebra · Regresjon
1
RegEksp({(0,18899),(1,21664),(2,25381),(3,31385),(4,41142),(5,55497),(6,67997)})
\(17396\cdot1{,}248^x\)

💻 Python

import numpy as np
x = np.array([0,1,2,3,4,5,6], dtype=float)
y = np.array([18899,21664,25381,31385,41142,55497,67997], dtype=float)
m, c = np.polyfit(x, np.log(y), 1)
a = np.exp(c)
b = np.exp(m)
print(round(a), round(b, 3))
Fasit: En passende modell er \(E(x)\approx17396\cdot1{,}248^x\).
Del 2 · Oppgave 6bModelltolking

Oppgave 6b

Oppgave:

Hva forteller tallene \(a\) og \(b\) i modellen du fant i oppgave a)?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal tolke konstantene i en eksponentiell modell.

Steg 1 — Tolk \(a\)

I modellen \(E(x)=a\cdot b^x\) er \(a=E(0)\).

Det betyr modellens salgsverdi i 2015.

Steg 2 — Tolk \(b\)

\[b\approx1{,}248\]

Dette er vekstfaktoren per år.

Steg 3 — Gjør vekstfaktoren om til prosent

\[(1{,}248-1)\cdot100\,\%=24{,}8\,\%\]

Modellen tilsvarer omtrent 24,8 % årlig vekst.

Tolkning

\(a\) er startnivået i modellen, og \(b\) sier hvor raskt salget vokser fra år til år.

Vanlig feil: Å si at \(b=1{,}248\) betyr 124,8 % økning. Økningen er \(24{,}8\,\%\).
Fasit: \(a\approx17396\) er modellens salg i 2015, målt i tusen liter. \(b\approx1{,}248\) betyr omtrent \(24{,}8\,\%\) vekst per år.
Del 2 · Oppgave 6cProsentvis vekst

Oppgave 6c

Oppgave:

I 2022 var salget av energidrikk 73 109 tusen liter. Hvor stor var økningen i salget av energidrikk i prosent fra 2021 til 2022? Vurder hvordan dette passer med modellen i oppgave a).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne faktisk prosentvis økning fra 2021 til 2022 og sammenligne med modellen.

Steg 1 — Finn økningen i tusen liter

\[73109-67997=5112\]

Salget økte med 5112 tusen liter.

Steg 2 — Regn prosentvis økning

\[\dfrac{5112}{67997}\cdot100\,\%\approx7{,}52\,\%\]

Vi bruker 2021 som grunnlag.

Steg 3 — Sammenlign med modellen

Modellen har vekstfaktor \(1{,}248\), altså omtrent \(24{,}8\,\%\) vekst per år.

Den faktiske veksten fra 2021 til 2022 er mye lavere.

Steg 4 — Eventuell modellverdi for 2022

\[E(7)\approx82074\]

Modellen ville ha gitt omtrent 82 074 tusen liter, som er høyere enn faktisk 73 109 tusen liter.

Tolkning

Veksten fortsatte i 2022, men ikke like raskt som modellen fra 2015–2021 antyder.

Vanlig feil: Å dele på 2022-tallet. Prosentvis økning fra 2021 til 2022 skal deles på 2021-tallet.

Kontroll (Python)

💻 Python

vekst = (73109 - 67997)/67997*100
modell_2022 = 17396.36520323203*(1.2481008665996909**7)
print(round(vekst, 2))
print(round(modell_2022))
Fasit: Økningen var omtrent \(7{,}52\,\%\). Det er betydelig lavere enn modellens årlige vekst på omtrent \(24{,}8\,\%\), så 2022 passer ikke særlig godt med modellen.