2P eksamenHøst 2018

Matematikk 2P eksamen – høst 2018

ifingo
Norsk (Bokmål)

ifingo · løsningsforslag

Matematikk 2P Høst 2018 (K06)

Komplett, originalt løsningsforslag på bokmål. Hver deloppgave har plan, stegvis løsning, tolkning, vanlig feil og digital kontroll der det passer.

Del 1 — uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1Statistikk

Oppgave 1

Oppgave:

Lotte har spurt ti medelever om hvor mange ganger de handler i kantina i løpet av en uke. Resultatene ser du nedenfor.

\[1\quad 5\quad 1\quad 3\quad 3\quad 1\quad 4\quad 2\quad 4\quad 0\]

Bestem medianen, gjennomsnittet, typetallet og variasjonsbredden for dette datamaterialet.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal finne fire sentral- og spredningsmål for et lite datasett.

Steg 1 — Sorter dataene

Vi sorterer fra minst til størst:

\[0,1,1,1,2,3,3,4,4,5\]

Steg 2 — Median

Det er 10 observasjoner. Medianen er gjennomsnittet av observasjon 5 og 6.

\[\dfrac{2+3}{2}=2{,}5\]

Steg 3 — Gjennomsnitt

Summen er \(24\), derfor blir

\[\dfrac{24}{10}=2{,}4\]

Steg 4 — Typetall og variasjonsbredde

Verdien \(1\) forekommer flest ganger. Variasjonsbredden er \(5-0=5\).

Tolkning

En typisk elev handler omtrent 2–3 ganger i kantina per uke.

Vanlig feil: Å ta medianen som femte tall alene når det er partall antall observasjoner.

Python

data = [1, 5, 1, 3, 3, 1, 4, 2, 4, 0]
sortert = sorted(data)
sum_data = sum(data)
antall = len(data)
median = (sortert[4] + sortert[5]) / 2
gjennomsnitt = sum_data / antall
typetall = max(set(data), key=data.count)
variasjonsbredde = max(data) - min(data)
print("Sorterte data:", sortert)
print("Sum:", sum_data)
print("Antall observasjoner:", antall)
print("Median:", median)
print("Gjennomsnitt:", gjennomsnitt)
print("Typetall:", typetall)
print("Variasjonsbredde:", variasjonsbredde)
Output når koden kjøres:
Sorterte data: [0, 1, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5]
Sum: 24
Antall observasjoner: 10
Median: 2.5
Gjennomsnitt: 2.4
Typetall: 1
Variasjonsbredde: 5
Fasit: Medianen er \(2{,}5\), gjennomsnittet er \(2{,}4\), typetallet er \(1\), og variasjonsbredden er \(5\).
Del 1 · Oppgave 2Prosent

Oppgave 2

Oppgave:

Prisen for en vare ble satt opp med 5 %. Dette tilsvarte en prisøkning på 40 kroner.

Hvor mye kostet varen før prisen ble satt opp?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi kjenner prosentdelen og beløpet den svarer til.

Steg 1 — La prisen være \(x\)

Fem prosent av gammel pris er 40 kroner.

\[0{,}05x=40\]

Steg 2 — Løs likningen

\[x=\dfrac{40}{0{,}05}=800\]

Tolkning

Varen kostet 800 kroner før prisøkningen, og ny pris ville da vært 840 kroner.

Vanlig feil: Å regne 5 % av 40 i stedet for å spørre hvilket tall 40 er 5 % av.
GeoGebra · CAS
1
Løs(0.05x=40)
\(x=800\)

Python

prisokning = 40
prosent = 5
vekstfaktor_del = prosent / 100
gammel_pris = prisokning / vekstfaktor_del
ny_pris = gammel_pris + prisokning
print("Prisøkning:", prisokning, "kr")
print("Prosent som desimaltall:", vekstfaktor_del)
print("Gammel pris:", gammel_pris, "kr")
print("Ny pris:", ny_pris, "kr")
Output når koden kjøres:
Prisøkning: 40 kr
Prosent som desimaltall: 0.05
Gammel pris: 800.0 kr
Ny pris: 840.0 kr
Fasit: Varen kostet \(800\) kroner før prisen ble satt opp.
Del 1 · Oppgave 3Standardform

Oppgave 3

Oppgave:

Anta at det drikkes 1 920 000 L kaffe i Norge hver dag, og at én kopp rommer 1,5 dL.

Hvor mange kopper kaffe drikkes det da i Norge hver dag? Skriv svaret på standardform.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi må gjøre om liter til desiliter og deretter dele på volumet per kopp.

Steg 1 — Gjør om til desiliter

\[1\,920\,000 ext{ L}=19\,200\,000 ext{ dL}\]

Steg 2 — Del på \(1{,}5\)

\[\dfrac{19\,200\,000}{1{,}5}=12\,800\,000\]

Steg 3 — Standardform

\[12\,800\,000=1{,}28\cdot10^7\]

Tolkning

Det tilsvarer omtrent 12,8 millioner kopper kaffe per dag.

Vanlig feil: Å dele liter direkte på desiliter uten å gjøre om enhetene først.

Python

liter_kaffe = 1_920_000
kopperom_desiliter = 1.5
desiliter_kaffe = liter_kaffe * 10
antall_kopper = desiliter_kaffe / kopperom_desiliter
print("Liter kaffe:", liter_kaffe)
print("Desiliter kaffe:", desiliter_kaffe)
print("Volum per kopp i dL:", kopperom_desiliter)
print("Antall kopper:", antall_kopper)
print("Standardform: {:.2e}".format(antall_kopper))
Output når koden kjøres:
Liter kaffe: 1920000
Desiliter kaffe: 19200000
Volum per kopp i dL: 1.5
Antall kopper: 12800000.0
Standardform: 1.28e+07
Fasit: \(1{,}28\cdot10^7\) kopper.
Del 1 · Oppgave 4Regnerekkefølge

Oppgave 4

Oppgave:

Regn ut

\[3^3\cdot\dfrac{1}{9}-2^3\left(4-1\right)\]

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi må bruke regnerekkefølgen: parenteser og potenser før multiplikasjon og subtraksjon.

Steg 1 — Regn potensene

\[3^3=27\qquad 2^3=8\]

Steg 2 — Regn parentesen

\[4-1=3\]

Steg 3 — Regn multiplikasjonene

\[27\cdot\dfrac{1}{9}=3\]

\[8\cdot3=24\]

Steg 4 — Trekk fra

\[3-24=-21\]

Vanlig feil: Å regne fra venstre mot høyre uten å ta potenser og parentes først.

Python

uttrykk = 3**3 * (1/9) - 2**3 * (4 - 1)
print("3**3 * (1/9) - 2**3 * (4 - 1) =", uttrykk)
Output når koden kjøres:
3**3 * (1/9) - 2**3 * (4 - 1) = -21.0
Fasit: \(-21\).
Del 1 · Oppgave 5aKumulativ frekvens

Oppgave 5a

Oppgave:

Tone spiller håndball. Tabellen viser den kumulative frekvensen for antall mål hun skåret i de seks første kampene.

Kamp nummerKumulativ frekvens
14
212
315
421
525
630

a) Hvor mange mål skåret Tone i kamp nummer 4?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Kumulativ frekvens viser totalen til og med en kamp. Antall i kamp 4 er forskjellen mellom totalen etter kamp 4 og totalen etter kamp 3.

Steg 1 — Les av totalene

Etter kamp 3 hadde Tone 15 mål. Etter kamp 4 hadde hun 21 mål.

Steg 2 — Finn økningen

\[21-15=6\]

Tolkning

Hun skåret 6 mål i selve kamp nummer 4.

Vanlig feil: Å svare 21 mål. Det er totalen etter fire kamper, ikke antall mål i kamp 4.

Python

kumulativ = [4, 12, 15, 21, 25, 30]
maal_kamp_4 = kumulativ[3] - kumulativ[2]
print("Kumulativ etter kamp 3:", kumulativ[2])
print("Kumulativ etter kamp 4:", kumulativ[3])
print("Mål i kamp 4:", maal_kamp_4)
Output når koden kjøres:
Kumulativ etter kamp 3: 15
Kumulativ etter kamp 4: 21
Mål i kamp 4: 6
Fasit: Tone skåret \(6\) mål i kamp nummer 4.
Del 1 · Oppgave 5bGjennomsnitt

Oppgave 5b

Oppgave:

b) Hvor mange mål skåret Tone i gjennomsnitt per kamp?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal dele totalt antall mål på antall kamper.

Steg 1 — Les av totalen

Kumulativ frekvens etter kamp 6 er 30. Det betyr at Tone skåret 30 mål totalt.

Steg 2 — Del på antall kamper

\[\dfrac{30}{6}=5\]

Tolkning

I gjennomsnitt skåret hun 5 mål per kamp.

Vanlig feil: Å ta gjennomsnittet av de kumulative tallene. De kumulative tallene er ikke mål per kamp.

Python

totalt_antall_maal = 30
antall_kamper = 6
gjennomsnitt = totalt_antall_maal / antall_kamper
print("Totalt antall mål:", totalt_antall_maal)
print("Antall kamper:", antall_kamper)
print("Gjennomsnitt per kamp:", gjennomsnitt)
Output når koden kjøres:
Totalt antall mål: 30
Antall kamper: 6
Gjennomsnitt per kamp: 5.0
Fasit: Hun skåret \(5\) mål i gjennomsnitt per kamp.
Del 1 · Oppgave 6aKlassedelt statistikk

Oppgave 6a

Oppgave:

Grethe har en klokke som registrerer hvor mange tusen skritt hun går hver dag. Tabellen viser målingene de 14 siste dagene.

Antall tusen skrittAntall dager
\([0,10\rangle\)4
\([10,15\rangle\)3
\([15,20\rangle\)3
\([20,30\rangle\)4

a) Bestem gjennomsnittet for det klassedelte datamaterialet.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi må bruke klassemidtpunkt fordi vi ikke kjenner de nøyaktige observasjonene.

Steg 1 — Finn klassemidtpunkt

Midtpunktene er \(5\), \(12{,}5\), \(17{,}5\) og \(25\).

Steg 2 — Multipliser med frekvens

\[5\cdot4+12{,}5\cdot3+17{,}5\cdot3+25\cdot4=210\]

Steg 3 — Del på antall dager

\[\dfrac{210}{14}=15\]

Tolkning

Gjennomsnittet er omtrent 15 tusen skritt per dag.

Vanlig feil: Å bruke klassegrensene direkte i stedet for klassemidtpunktene.

Python

klasser = [(0, 10, 4), (10, 15, 3), (15, 20, 3), (20, 30, 4)]
sum_vektet = 0
sum_frekvens = 0
print("Klasse, midtpunkt, frekvens, bidrag")
for nedre, ovre, frekvens in klasser:
    midtpunkt = (nedre + ovre) / 2
    bidrag = midtpunkt * frekvens
    print((nedre, ovre), midtpunkt, frekvens, bidrag)
    sum_vektet += bidrag
    sum_frekvens += frekvens
gjennomsnitt = sum_vektet / sum_frekvens
print("Vektet sum:", sum_vektet)
print("Antall dager:", sum_frekvens)
print("Gjennomsnitt i tusen skritt:", gjennomsnitt)
Output når koden kjøres:
Klasse, midtpunkt, frekvens, bidrag
(0, 10) 5.0 4 20.0
(10, 15) 12.5 3 37.5
(15, 20) 17.5 3 52.5
(20, 30) 25.0 4 100.0
Vektet sum: 210.0
Antall dager: 14
Gjennomsnitt i tusen skritt: 15.0
Fasit: Gjennomsnittet er omtrent \(15\) tusen skritt per dag.
Del 1 · Oppgave 6bHistogram

Oppgave 6b

Oppgave:

b) Lag et histogram som illustrerer fordelingen i tabellen.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lage histogram for klassedelt data med ulike klassebredder. Da må vi bruke frekvenstetthet som høyde.

Steg 1 — Finn klassebredder

Breddene er \(10\), \(5\), \(5\) og \(10\).

Steg 2 — Finn høyder

\[\dfrac{4}{10}=0{,}4\qquad \dfrac{3}{5}=0{,}6\qquad \dfrac{3}{5}=0{,}6\qquad \dfrac{4}{10}=0{,}4\]

Steg 3 — Tegn histogram

Rektanglene skal ligge over intervallene \([0,10\rangle\), \([10,15\rangle\), \([15,20\rangle\) og \([20,30\rangle\).

010152030tusen skritt
Histogrammet bruker frekvenstetthet, siden klassebreddene ikke er like.

Tolkning

Intervallene fra 10 til 20 tusen skritt har størst frekvenstetthet.

Vanlig feil: Å tegne søylediagram med frekvens som høyde når klassebreddene er ulike.

Python

klasser = [(0, 10, 4), (10, 15, 3), (15, 20, 3), (20, 30, 4)]
print("Intervall og histogramhøyde")
for nedre, ovre, frekvens in klasser:
    bredde = ovre - nedre
    hoyde = frekvens / bredde
    print(f"[{nedre}, {ovre}): frekvens={frekvens}, bredde={bredde}, høyde={hoyde}")
Output når koden kjøres:
Intervall og histogramhøyde
[0, 10): frekvens=4, bredde=10, høyde=0.4
[10, 15): frekvens=3, bredde=5, høyde=0.6
[15, 20): frekvens=3, bredde=5, høyde=0.6
[20, 30): frekvens=4, bredde=10, høyde=0.4
Fasit: Histogramhøydene er \(0{,}4\), \(0{,}6\), \(0{,}6\) og \(0{,}4\).
Del 1 · Oppgave 7Fart og graf

Oppgave 7

Oppgave:

Anne trener på en tredemølle. I en treningsøkt løp hun til sammen 10 km. Hun startet med å løpe 3 km med en fart på 10 km/h. Så løp hun 7 km med en fart på 12 km/h.

a) Forklar at Anne bruker 6 minutter på hver kilometer når farten er 10 km/h.

b) Hvor mange minutter bruker Anne på hver kilometer når farten er 12 km/h?

c) Lag et koordinatsystem med strekning i kilometer langs \(x\)-aksen og tid i minutter langs \(y\)-aksen. Lag en grafisk framstilling som illustrerer løpeturen.

d) Hvor mange minutter brukte Anne i gjennomsnitt på hver kilometer hun løp?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal regne om fart i km/h til minutter per kilometer og lage en graf for to etapper.

Steg 1 — 10 km/h

Ved 10 km/h løper hun 10 km på 60 minutter. Per kilometer bruker hun

\[\dfrac{60}{10}=6\]

Steg 2 — 12 km/h

Ved 12 km/h bruker hun

\[\dfrac{60}{12}=5\]

Steg 3 — Finn tid i hver etappe

Første etappe: \(3\cdot6=18\) minutter. Andre etappe: \(7\cdot5=35\) minutter.

Steg 4 — Graf

Punktene er \((0,0)\), \((3,18)\) og \((10,53)\).

0310(3,18)(10,53)strekning (km)tid (min)
Grafen viser at tiden øker lineært i to etapper.

Steg 5 — Gjennomsnittlig tid per kilometer

\[\dfrac{18+35}{10}=\dfrac{53}{10}=5{,}3\]

Tolkning

Anne brukte i gjennomsnitt 5,3 minutter per kilometer.

Vanlig feil: Å ta gjennomsnittet av 6 og 5 direkte. Etappene er ikke like lange.

Python

fart_1 = 10
fart_2 = 12
avstand_1 = 3
avstand_2 = 7
min_per_km_1 = 60 / fart_1
min_per_km_2 = 60 / fart_2
tid_1 = avstand_1 * min_per_km_1
tid_2 = avstand_2 * min_per_km_2
total_tid = tid_1 + tid_2
total_avstand = avstand_1 + avstand_2
gjennomsnitt = total_tid / total_avstand
print("Minutter per km ved 10 km/h:", min_per_km_1)
print("Minutter per km ved 12 km/h:", min_per_km_2)
print("Tid første etappe:", tid_1)
print("Tid andre etappe:", tid_2)
print("Total tid:", total_tid)
print("Gjennomsnittlig minutter per km:", gjennomsnitt)
Output når koden kjøres:
Minutter per km ved 10 km/h: 6.0
Minutter per km ved 12 km/h: 5.0
Tid første etappe: 18.0
Tid andre etappe: 35.0
Total tid: 53.0
Gjennomsnittlig minutter per km: 5.3
Fasit: a) 6 min/km. b) 5 min/km. c) Punktene er \((0,0)\), \((3,18)\), \((10,53)\). d) \(5{,}3\) min/km.
Del 1 · Oppgave 8Mønster

Oppgave 8

Oppgave:

Tre figurer er satt sammen av små, blå kvadrater. Tenk deg at du skal fortsette å lage figurer etter samme mønster.

a) Tegn figur 4.

b) Hvor mange små, blå kvadrater vil det være i figur 5?

c) Bestem et uttrykk for antall små, blå kvadrater i figur \(n\) uttrykt ved \(n\).

d) Hvor mange små, blå kvadrater vil det være i figur 100?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal se et mønster i antall kvadrater og beskrive det med en formel.

Figur 1Figur 2Figur 3
Mønsteret har antall kvadrater \(n^2+3n+2\), altså \((n+1)(n+2)\).

Steg 1 — Tell de første figurene

Figur 1 har 6 kvadrater, figur 2 har 12 kvadrater, og figur 3 har 20 kvadrater.

Steg 2 — Se mønsteret

Tallene passer med produktet

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

For eksempel gir \(n=1\): \(2\cdot3=6\), og \(n=3\): \(4\cdot5=20\).

Steg 3 — Figur 4 og 5

Figur 4 har

\[(4+1)(4+2)=5\cdot6=30\]

Figur 5 har

\[(5+1)(5+2)=6\cdot7=42\]

Steg 4 — Figur 100

\[(100+1)(100+2)=101\cdot102=10302\]

Tolkning

Antallet vokser ikke lineært; økningen blir større for hver ny figur.

Vanlig feil: Å anta konstant økning. Her øker forskjellene fra 6 til 8 til 10 og videre.

Python

def antall_kvadrater(n):
    return (n + 1) * (n + 2)
for n in [1, 2, 3, 4, 5, 100]:
    print("Figur", n, "har", antall_kvadrater(n), "kvadrater")
Output når koden kjøres:
Figur 1 har 6 kvadrater
Figur 2 har 12 kvadrater
Figur 3 har 20 kvadrater
Figur 4 har 30 kvadrater
Figur 5 har 42 kvadrater
Figur 100 har 10302 kvadrater
Fasit: Figur 4 har \(30\), figur 5 har \(42\), formelen er \((n+1)(n+2)\), og figur 100 har \(10302\) kvadrater.

Del 2 — med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 1Funksjoner

Oppgave 1

Oppgave:

Anta at funksjonen \(A\) gitt ved

\[A(x)=0{,}002x^4-0{,}13x^3+2{,}75x^2-18x+118,\quad 0\le x\le 30\]

kan brukes som en modell som viser verdien \(A(x)\) kroner av en aksje \(x\) uker etter 01.01.2017.

a) Bruk graftegner til å tegne grafen til \(A\).

b) I hvor mange uker var verdien lavere enn 92 kroner?

c) Bestem forskjellen mellom laveste og høyeste verdi de 30 første ukene.

d) Hvor mye steg aksjen i verdi i gjennomsnitt per uke de 30 første ukene?

e) Bestem den momentane vekstfarten når \(x=22\). Gi en praktisk tolkning.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke graf, nullpunkter, ekstremalverdier, gjennomsnittlig vekstfart og momentan vekstfart.

92 krukerA(x)
Skisse av aksjemodellen og nivålinjen \(A(x)=92\).

Steg 1 — Tegn grafen

I GeoGebra kan vi skrive funksjonen og avgrense intervallet med kommandoen Funksjon(A,0,30).

GeoGebra · CAS
1
A(x):=0.002x^4-0.13x^3+2.75x^2-18x+118
\(A(x)=0.002x^4-0.13x^3+2.75x^2-18x+118\)
2
Skjæring(A, y=92)
\(x\approx2.00\) og \(x\approx8.07\)
3
Ekstremalpunkt(A,0,30)
lavest ca. \(81.63\), høyest \(163\)
4
A'(22)
\(\approx -0.576\)

Steg 2 — Under 92 kroner

Grafen krysser \(92\)-linjen ved omtrent \(x=2{,}00\) og \(x=8{,}07\). Aksjen er lavere enn 92 kroner mellom disse tidspunktene.

\[8{,}07-2{,}00\approx6{,}07\]

Steg 3 — Laveste og høyeste verdi

Laveste verdi er omtrent \(81{,}63\) kroner. Høyeste verdi i intervallet er \(A(30)=163\) kroner.

\[163-81{,}63\approx81{,}37\]

Steg 4 — Gjennomsnittlig vekstfart

\[\dfrac{A(30)-A(0)}{30}=\dfrac{163-118}{30}=1{,}5\]

Steg 5 — Momentan vekstfart

\[A'(22)\approx -0{,}576\]

Etter 22 uker sank aksjeverdien med omtrent 0,58 kroner per uke akkurat da.

Vanlig feil: Å bruke gjennomsnittlig vekstfart når oppgaven spør etter momentan vekstfart.

Python

import sympy as sp
x = sp.symbols("x")
A = 0.002*x**4 - 0.13*x**3 + 2.75*x**2 - 18*x + 118
print("A(0) =", sp.N(A.subs(x, 0)))
print("A(30) =", sp.N(A.subs(x, 30)))
print("Gjennomsnittlig vekstfart =", sp.N((A.subs(x, 30) - A.subs(x, 0)) / 30))
print("Løsninger av A(x)=92:")
for rot in sp.nroots(A - 92):
    if abs(sp.im(rot)) < 1e-8:
        print(float(sp.re(rot)))
derivert = sp.diff(A, x)
print("A'(x) =", derivert)
print("A'(22) =", sp.N(derivert.subs(x, 22)))
print("Kritiske punkter i intervallet:")
for rot in sp.nroots(derivert):
    if abs(sp.im(rot)) < 1e-8 and 0 <= float(sp.re(rot)) <= 30:
        verdi = A.subs(x, float(sp.re(rot)))
        print(float(sp.re(rot)), float(verdi))
Output når koden kjøres:
A(0) = 118.000000000000
A(30) = 163.000000000000
Gjennomsnittlig vekstfart = 1.50000000000000
Løsninger av A(x)=92:
1.9990585909309915
8.071262201957863
A'(x) = 0.008*x**3 - 0.39*x**2 + 5.5*x - 18
A'(22) = -0.576000000000022
Kritiske punkter i intervallet:
4.6723908148374855 81.62554124659181
19.999999999999993 138.00000000000023
24.077609185162522 136.43012281590813
Fasit: b) Cirka \(6{,}1\) uker. c) Cirka \(81{,}4\) kroner. d) \(1{,}5\) kr/uke. e) \(A\prime(22)\approx -0{,}576\) kr/uke.
Del 2 · Oppgave 2Prosentvis nedgang

Oppgave 2

Oppgave:

Diagrammet viser hvor mange minutter personer i Norge i gjennomsnitt så på TV per dag i perioden fra 1991 til 2016.

Omtrent hvor mange prosent gikk tiden personer mellom 16 og 24 år så på TV per dag, ned med fra 2006 til 2016?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lese av to omtrentlige verdier fra grafen og regne prosentvis nedgang.

Steg 1 — Les av grafen

For aldersgruppen 16–24 år leser vi omtrent \(153\) minutter i 2006 og omtrent \(66\) minutter i 2016.

Steg 2 — Finn nedgangen

\[153-66=87\]

Steg 3 — Regn prosentvis nedgang

\[\dfrac{87}{153}\cdot100\,\%\approx56{,}9\,\%\]

Tolkning

Tiden gikk ned med omtrent 57 %, altså litt over halvparten.

Vanlig feil: Å dele på verdien i 2016. Prosentvis nedgang skal deles på startverdien.

Python

verdi_2006 = 153
verdi_2016 = 66
nedgang = verdi_2006 - verdi_2016
prosent_nedgang = nedgang / verdi_2006 * 100
print("Avlest verdi i 2006:", verdi_2006, "minutter")
print("Avlest verdi i 2016:", verdi_2016, "minutter")
print("Nedgang:", nedgang, "minutter")
print("Prosentvis nedgang:", prosent_nedgang)
Output når koden kjøres:
Avlest verdi i 2006: 153 minutter
Avlest verdi i 2016: 66 minutter
Nedgang: 87 minutter
Prosentvis nedgang: 56.86274509803921
Fasit: Omtrent \(57\,\%\).
Del 2 · Oppgave 3Sparing og regneark

Oppgave 3

Oppgave:

I begynnelsen av år 2010 satte Truls inn 40 000 kroner på en ny sparekonto. Pengene har siden stått urørt. Kontoen har en fast årlig rente på 3,2 %.

a) Hvor mye vil han ha på kontoen i begynnelsen av 2019?

b) Lag et regneark som viser hvor mange år det vil gå fra han satte inn pengene, til han har 60 000 kroner på kontoen.

Når beløpet på kontoen har passert 100 000 kroner, vil Truls begynne å ta ut penger. Han vil ta ut 8000 kroner i begynnelsen av hvert år.

c) Utvid regnearket fra oppgave b) slik at det viser hvor mange uttak han kan gjøre før kontoen er tom.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal bruke eksponentiell vekst først, og deretter et regneark med årlige uttak.

Steg 1 — Beløp i 2019

Fra begynnelsen av 2010 til begynnelsen av 2019 går det 9 år.

\[40000\cdot1{,}032^9\approx53110\]

Steg 2 — Regneark til 60 000 kroner

Et mulig oppsett er A2=0, B2=40000, A3=A2+1 og B3=B2*1,032. Kopier nedover til beløpet passerer 60 000 kroner.

Steg 3 — Resultat for 60 000 kroner

Beløpet passerer 60 000 kroner etter 13 år.

Steg 4 — Uttak etter at beløpet har passert 100 000 kroner

Regnearket kan utvides med en kolonne for uttak: trekk 8000 kroner i begynnelsen av hvert år og legg deretter til rente på restbeløpet.

Tolkning

Med denne tolkningen kan han gjøre 16 hele uttak før kontoen ikke lenger har nok til et nytt uttak på 8000 kroner.

Vanlig feil: Å bruke 9 år feil i a), eller å trekke uttaket etter renten selv om teksten sier begynnelsen av hvert år.

Python

startbelop = 40_000
rente = 1.032
belop_2019 = startbelop * rente**9
print("Beløp i begynnelsen av 2019:", round(belop_2019, 2))

belop = startbelop
for aar in range(1, 100):
    belop *= rente
    if belop >= 60_000:
        print("Passerer 60 000 etter", aar, "år")
        print("Beløp da:", round(belop, 2))
        break

belop = startbelop
aar = 0
while belop <= 100_000:
    aar += 1
    belop *= rente
print("Passerer 100 000 etter", aar, "år")
print("Beløp før første uttak:", round(belop, 2))

uttak = 0
while belop >= 8_000:
    uttak += 1
    belop -= 8_000
    print("Uttak", uttak, "- etter uttak:", round(belop, 2))
    if belop > 0:
        belop *= rente
print("Antall hele uttak:", uttak)
print("Rest etter siste rente:", round(belop, 2))
Output når koden kjøres:
Beløp i begynnelsen av 2019: 53110.12
Passerer 60 000 etter 13 år
Beløp da: 60241.54
Passerer 100 000 etter 30 år
Beløp før første uttak: 102908.42
Uttak 1 - etter uttak: 94908.42
Uttak 2 - etter uttak: 89945.49
Uttak 3 - etter uttak: 84823.75
Uttak 4 - etter uttak: 79538.1
Uttak 5 - etter uttak: 74083.32
Uttak 6 - etter uttak: 68453.99
Uttak 7 - etter uttak: 62644.52
Uttak 8 - etter uttak: 56649.14
Uttak 9 - etter uttak: 50461.92
Uttak 10 - etter uttak: 44076.7
Uttak 11 - etter uttak: 37487.15
Uttak 12 - etter uttak: 30686.74
Uttak 13 - etter uttak: 23668.72
Uttak 14 - etter uttak: 16426.11
Uttak 15 - etter uttak: 8951.75
Uttak 16 - etter uttak: 1238.21
Antall hele uttak: 16
Rest etter siste rente: 1277.83
Fasit: a) Omtrent 53 110 kr. b) 13 år. c) 16 hele uttak.
Del 2 · Oppgave 4Regresjon og volum

Oppgave 4

Oppgave:

En vanntank har form som en rett kjegle. Tanken er 10 m høy. En pumpe fyller 18 m3 vann på tanken hver time. Tabellen viser vannivået ved ulike tidspunkt.

Timer etter start1246810
Vannivå (m)3,34,25,26,06,67,1

a) La \(x\) være antall timer etter at fyllingen startet, og bruk regresjon til å vise at \(H(x)=3{,}31\cdot x^{0{,}33}\) passer godt.

b) Hvor mange timer går det før tanken er full? Hvor mange liter vann er det i tanken da?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal vurdere en potensmodell og bruke den til å finne når vannivået er 10 m.

10 mvannivå \(H(x)\)
Kjegletanken blir fylt med konstant volum per time, men vannhøyden vokser saktere etter hvert.

Steg 1 — Regresjon

I GeoGebra kan vi skrive punktene i en liste og bruke potensregresjon.

GeoGebra · CAS
1
liste1={(1,3.3),(2,4.2),(4,5.2),(6,6.0),(8,6.6),(10,7.1)}
punkter
2
RegPot(liste1)
\(H(x)\approx3.31x^{0.33}\)
3
Løs(3.31x^0.33=10)
\(x\approx28.5\)

Steg 2 — Vurder modellen

Modellen passer godt fordi punktene følger en jevn, voksende kurve med avtakende stigning. Dette er rimelig for en kjegle: samme volumøkning gir mindre høydeøkning når tanken blir bredere.

Steg 3 — Finn når tanken er full

Full tank betyr \(H(x)=10\).

\[3{,}31x^{0{,}33}=10\]

Dette gir \(x\approx28{,}5\), altså omtrent 29 timer.

Steg 4 — Volum i liter

Pumpen fyller \(18 ext{ m}^3\) per time. Etter omtrent 28,5 timer er volumet

\[18\cdot28{,}5\approx513 ext{ m}^3\]

\[574 ext{ m}^3\approx574000 ext{ L}\]

Vanlig feil: Å tro at vannhøyden øker lineært fordi pumpen fyller like mange kubikkmeter hver time.

Python

import math
x_timer = (10 / 3.31) ** (1 / 0.33)
volum_m3 = 18 * x_timer
volum_liter = volum_m3 * 1000
print("Modell: H(x) = 3.31 * x**0.33")
print("Tid når H(x)=10:", x_timer)
print("Tid avrundet:", round(x_timer, 1), "timer")
print("Volum i kubikkmeter:", volum_m3)
print("Volum i liter:", volum_liter)
Output når koden kjøres:
Modell: H(x) = 3.31 * x**0.33
Tid når H(x)=10: 28.514560724128774
Tid avrundet: 28.5 timer
Volum i kubikkmeter: 513.2620930343179
Volum i liter: 513262.0930343179
Fasit: a) Potensregresjon gir omtrent \(H(x)=3{,}31x^{0{,}33}\). b) Omtrent 29 timer og omtrent 513 000 liter.
Del 2 · Oppgave 5Regneark og aldersfordeling

Oppgave 5

Oppgave:

Tabellen i regnearket viser aldersfordelingen i befolkningen i Norge 1. januar 2017.

AlderFrekvens
\([0,15\rangle\)937 710
\([15,25\rangle\)668 322
\([25,45\rangle\)1 430 973
\([45,65\rangle\)1 346 490
\([65,75\rangle\)505 513
\([75,90\rangle\)324 700
\([90,\to\rangle\)44 609

a) Lag et regneark med verdier i de hvite cellene og formler i de blå cellene.

b) Hvor mange prosent av befolkningen var under 90 år?

c) I hvilket intervall finner vi medianen?

d) Stian påstår at 1 963 775 personer var under 30 år. Hvordan kan han argumentere, og hvilken antakelse har han gjort?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal fullføre en frekvenstabell med relativ og kumulativ relativ frekvens, og tolke median og delintervall.

Steg 1 — Regnearkformler

Hvis frekvensene står i B2:B8, kan vi bruke B9=SUMMER(B2:B8), C2=B2/B9 og D2=SUMMER(C2:C2). Kopier C2 og D2 nedover.

Steg 2 — Total befolkning

Summen er \(5\,258\,317\).

Steg 3 — Under 90 år

\[\dfrac{5\,213\,708}{5\,258\,317}\cdot100\,\%\approx99{,}15\,\%\]

Steg 4 — Medianintervall

Halvparten av befolkningen er \(2\,629\,158{,}5\). Kumulativ frekvens passerer dette i intervallet \([25,45\rangle\), så medianen ligger der.

Steg 5 — Stians påstand

Under 25 år er det \(937\,710+668\,322=1\,606\,032\). Intervallet \([25,45\rangle\) er 20 år bredt, og fra 25 til 30 er 5 år. Hvis Stian antar jevn aldersfordeling i intervallet, legger han til \(\dfrac{5}{20}\) av \(1\,430\,973\):

\[1\,606\,032+\dfrac{5}{20}\cdot1\,430\,973\approx1\,963\,775\]

Vanlig feil: Å svare medianen som et bestemt tall. Tabellen gir bare et intervall uten ekstra antakelser.

Python

frekvenser = [937710, 668322, 1430973, 1346490, 505513, 324700, 44609]
intervaller = ["[0,15)", "[15,25)", "[25,45)", "[45,65)", "[65,75)", "[75,90)", "[90,->)"]
total = sum(frekvenser)
print("Total befolkning:", total)
kumulativ = 0
print("Intervall, frekvens, relativ frekvens, kumulativ relativ frekvens")
for intervall, frekvens in zip(intervaller, frekvenser):
    kumulativ += frekvens
    relativ = frekvens / total
    kum_rel = kumulativ / total
    print(intervall, frekvens, round(relativ, 4), round(kum_rel, 4))
under_90 = sum(frekvenser[:-1])
print("Under 90 år:", under_90)
print("Prosent under 90 år:", under_90 / total * 100)
print("Halvparten av totalen:", total / 2)
stian = frekvenser[0] + frekvenser[1] + (5/20) * frekvenser[2]
print("Stians beregning:", stian)
Output når koden kjøres:
Total befolkning: 5258317
Intervall, frekvens, relativ frekvens, kumulativ relativ frekvens
[0,15) 937710 0.1783 0.1783
[15,25) 668322 0.1271 0.3054
[25,45) 1430973 0.2721 0.5776
[45,65) 1346490 0.2561 0.8336
[65,75) 505513 0.0961 0.9298
[75,90) 324700 0.0617 0.9915
[90,->) 44609 0.0085 1.0
Under 90 år: 5213708
Prosent under 90 år: 99.15164871193578
Halvparten av totalen: 2629158.5
Stians beregning: 1963775.25
Fasit: b) Omtrent \(99{,}15\,\%\). c) Medianen ligger i \([25,45\rangle\). d) Han antar jevn fordeling i intervallet \([25,45\rangle\).
Del 2 · Oppgave 6Standardavvik

Oppgave 6

Oppgave:

To diagrammer viser nedbørsmengde hver måned i 2017 i Skjåk og Brekke.

a) Bruk diagrammene og lag en tabell som viser nedbørsmengde hver måned for hvert av de to stedene.

b) Bestem gjennomsnittlig nedbørsmengde per måned og standardavviket for hvert sted.

c) Forklar at svarene samsvarer med diagrammene.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal lese av omtrentlige verdier fra diagram, beregne gjennomsnitt og standardavvik, og tolke resultatene.

BrekkeSkjåkmåned
Punktene er lest omtrent fra diagrammene. Brekke ligger mye høyere og har større spredning.

Steg 1 — Tabell fra diagrammet

Måned123456789101112
Skjåk242141262632716237657066
Brekke30017624624373211135249132444477409

Verdiene er omtrentlige avlesninger fra diagrammene.

Steg 2 — Beregn statistiske mål

Med befolkningsstandardavvik får vi omtrent \(45{,}1\) mm og \(19{,}2\) mm for Skjåk, og omtrent \(257{,}9\) mm og \(123{,}1\) mm for Brekke.

Steg 3 — Tolk

Brekke har mye høyere gjennomsnittlig nedbør og større standardavvik. Det samsvarer med diagrammet: punktene for Brekke ligger høyere og er mer spredt.

Vanlig feil: Å bare sammenlikne maksimumsverdier. Standardavviket handler om samlet spredning rundt gjennomsnittet.

Python

import statistics as st
skjaak = [24, 21, 41, 26, 26, 32, 71, 62, 37, 65, 70, 66]
brekke = [300, 176, 246, 243, 73, 211, 135, 249, 132, 444, 477, 409]
print("Skjåk:")
print("Data:", skjaak)
print("Gjennomsnitt:", sum(skjaak) / len(skjaak))
print("Standardavvik, populasjon:", st.pstdev(skjaak))
print("Brekke:")
print("Data:", brekke)
print("Gjennomsnitt:", sum(brekke) / len(brekke))
print("Standardavvik, populasjon:", st.pstdev(brekke))
Output når koden kjøres:
Skjåk:
Data: [24, 21, 41, 26, 26, 32, 71, 62, 37, 65, 70, 66]
Gjennomsnitt: 45.083333333333336
Standardavvik, populasjon: 19.189660120897283
Brekke:
Data: [300, 176, 246, 243, 73, 211, 135, 249, 132, 444, 477, 409]
Gjennomsnitt: 257.9166666666667
Standardavvik, populasjon: 123.0633023646322
Fasit: Skjåk: gjennomsnitt ca. \(45{,}1\) mm, standardavvik ca. \(19{,}2\) mm. Brekke: gjennomsnitt ca. \(257{,}9\) mm, standardavvik ca. \(123{,}1\) mm.
Del 2 · Oppgave 7Modeller og grafer

Oppgave 7

Oppgave:

Fire situasjoner skal kobles til seks grafer.

Situasjon 1: Svein kjøper en leilighet for 2,5 millioner kroner. Han antar at verdien vil stige med 2 % per år.

Situasjon 2: Snorre antar at en dyrebestand vil minke med 15 dyr per år.

Situasjon 3: I dag er det 5,3 millioner innbyggere i et land. Antall innbyggere vil øke, men økningen per år vil avta etter hvert.

Situasjon 4: Siri kjøper en bil for 300 000 kroner. Hun antar at verdien vil synke med 15 % per år.

Hvilken graf beskriver hver situasjon? Begrunn svarene.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal kjenne igjen lineær, eksponentiell og avtakende vekstform fra situasjonene.

Steg 1 — Situasjon 1

Fast prosentvis vekst gir eksponentiell vekst. Grafen skal starte på 2,5 millioner og krumme oppover.

Steg 2 — Situasjon 2

Bestanden minker med like mange dyr hvert år. Det er lineær nedgang, altså en rett synkende linje.

Steg 3 — Situasjon 3

Folketallet øker, men økningen per år avtar. Grafen skal stige, men flate ut.

Steg 4 — Situasjon 4

Fast prosentvis nedgang gir eksponentiell nedgang. Grafen skal synke bratt først og deretter flate ut.

Tolkning

Velg den grafen i oppgavesettet som har riktig startverdi og riktig form for hver situasjon.

Vanlig feil: Å blande fast prosentvis endring med fast endring i antall. Prosent gir eksponentiell modell, fast antall gir lineær modell.

Python

print("Situasjon 1: eksponentiell vekst, 2 % per år")
print("Situasjon 2: lineær nedgang, minus 15 dyr per år")
print("Situasjon 3: økende graf som flater ut")
print("Situasjon 4: eksponentiell nedgang, minus 15 % per år")
Output når koden kjøres:
Situasjon 1: eksponentiell vekst, 2 % per år
Situasjon 2: lineær nedgang, minus 15 dyr per år
Situasjon 3: økende graf som flater ut
Situasjon 4: eksponentiell nedgang, minus 15 % per år
Fasit: 1: eksponentiell vekst. 2: lineær nedgang. 3: økende graf som flater ut. 4: eksponentiell nedgang.