S1 eksamenVår 2014

Matematikk S1 eksamen – vår 2014

ifingo
Norsk (Bokmål)

Matematikk S1 eksamen Vår 2014 – løsningsforslag

Komplett ifingo-løsningsforslag på bokmål. Hver deloppgave har transkribert oppgavetekst, trinnvis løsning, tolkning, vanlig feil, GeoGebra CAS-kontroll og Python-kontroll med nøytral kodevisning.

Del 1 — uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1aLikning andregrad

Oppgave 1a

Oppgave:

Løs likningen \(-x^2+3x-3=3-2x\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Samle alt på én side

Vi flytter alle ledd til venstre side slik at høyre side blir null: \[-x^2+3x-3-3+2x=0\]

Steg 2 — Trekk sammen like ledd

Da får vi \[-x^2+5x-6=0\]

Steg 3 — Gjør fortegnet enklere

Vi multipliserer hele likningen med \(-1\): \[x^2-5x+6=0\]

Steg 4 — Faktoriser andregradsuttrykket

Vi leter etter to tall med produkt \(6\) og sum \(-5\): \[x^2-5x+6=(x-2)(x-3)\]

Steg 5 — Bruk nullproduktregelen

Når \((x-2)(x-3)=0\), må én av faktorene være null. Derfor er \[x=2 \quad ext{eller} \quad x=3\]

Tolkning

Begge verdiene gjør venstre og høyre side like store i den opprinnelige likningen.

Vanlig feil: Å glemme at fortegnet endres når hele likningen multipliseres med \(-1\).

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Løs(-x^2+3x-3=3-2x)
\(x=2 \lor x=3\)
2
Faktoriser(x^2-5x+6)
\((x-2)(x-3)\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, factor, simplify

x = symbols('x')
likning = Eq(-x**2 + 3*x - 3, 3 - 2*x)
standardform = simplify(likning.lhs - likning.rhs)

print("Standardform:", standardform)
print("Faktorisert form:", factor(standardform))
print("Løsninger:", solve(likning, x))
for verdi in solve(likning, x):
    print("Kontroll x =", verdi, "gir", likning.lhs.subs(x, verdi), "=", likning.rhs.subs(x, verdi))
Fasit: \(x=2\) eller \(x=3\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 1bLogaritmelikning

Oppgave 1b

Oppgave:

Løs likningen \(\lg(x+2)=2\lg x\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Finn definisjonsmengden

Siden \(\lg x\) står i likningen, må \(x>0\). Dessuten er da \(x+2>0\).

Steg 2 — Bruk logaritmeregelen

Vi bruker \(2\lg x=\lg(x^2)\). Da blir likningen \[\lg(x+2)=\lg(x^2)\]

Steg 3 — Sammenlikn argumentene

Når logaritmene med samme grunntall er like, er argumentene like: \[x+2=x^2\]

Steg 4 — Løs andregradslikningen

Vi får \[x^2-x-2=0=(x-2)(x+1)\]

Steg 5 — Kontroller definisjonsmengden

Kandidatene er \(x=2\) og \(x=-1\), men \(x=-1\) er ikke lov fordi \(x>0\).

Tolkning

Bare \(x=2\) ligger i definisjonsmengden og kan derfor være svar.

Vanlig feil: Å ta med \(x=-1\) selv om \(\lg x\) ikke er definert for negative tall.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Løs(lg(x+2)=2*lg(x))
\(x=2\)
2
x^2-x-2
\((x-2)(x+1)\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, log, simplify

x = symbols('x', positive=True)
likning = Eq(log(x + 2, 10), 2*log(x, 10))
polynomlikning = Eq(x + 2, x**2)

print("Etter logaritmeregelen får vi:", polynomlikning)
print("Løsninger i polynomlikningen:", solve(polynomlikning, x))
for verdi in solve(polynomlikning, x):
    if verdi > 0:
        print("Lovlig løsning:", verdi)
        print("Venstre side:", simplify(log(verdi + 2, 10)))
        print("Høyre side:", simplify(2*log(verdi, 10)))
Fasit: \(x=2\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 2Logaritmeregler

Oppgave 2

Oppgave:

Skriv så enkelt som mulig: \[2\lg\left(\dfrac{a^2}{b^2}\right)+3\lg\left(\dfrac{b^2}{a}\right)+\lg\left(\dfrac{b}{a}\right)\]

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Flytt koeffisientene opp som eksponenter

Vi bruker regelen \(r\lg u=\lg(u^r)\): \[\lg\left(\left(\dfrac{a^2}{b^2}\right)^2\right)+\lg\left(\left(\dfrac{b^2}{a}\right)^3\right)+\lg\left(\dfrac{b}{a}\right)\]

Steg 2 — Samle logaritmene

Summen av logaritmer blir logaritmen til produktet: \[\lg\left(\dfrac{a^4}{b^4}\cdot \dfrac{b^6}{a^3}\cdot \dfrac{b}{a}\right)\]

Steg 3 — Tell potenser av \(a\)

Eksponenten til \(a\) blir \(4-3-1=0\), altså forsvinner \(a\)-faktoren.

Steg 4 — Tell potenser av \(b\)

Eksponenten til \(b\) blir \(-4+6+1=3\). Derfor står vi igjen med \[\lg(b^3)\]

Steg 5 — Skriv eventuelt med faktor foran

Siden \(\lg(b^3)=3\lg b\), er begge former likeverdige.

Tolkning

Uttrykket avhenger bare av \(b\), ikke av \(a\), når alle potensene er trukket sammen.

Vanlig feil: Å forkorte inne i logaritmer uten å bruke potensreglene systematisk.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Forenkle(2*lg(a^2/b^2)+3*lg(b^2/a)+lg(b/a))
\(\lg(b^3)\)
2
lg(b^3)
\(3\lg b\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, log, simplify, expand_log

a, b = symbols('a b', positive=True)
uttrykk = 2*log(a**2/b**2, 10) + 3*log(b**2/a, 10) + log(b/a, 10)
samlet = log((a**2/b**2)**2 * (b**2/a)**3 * (b/a), 10)

print("Opprinnelig uttrykk:", uttrykk)
print("Samlet som én logaritme:", samlet)
print("Forenklet argument:", simplify((a**2/b**2)**2 * (b**2/a)**3 * (b/a)))
print("Forenklet logaritme:", simplify(samlet))
print("Utvidet form:", expand_log(simplify(samlet), force=True))
Fasit: \(\lg(b^3)=3\lg b\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 3aAlgebra

Oppgave 3a

Oppgave:

Skriv så enkelt som mulig: \(2(a+b)^2-2(a-b)^2\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Faktoriser ut felles faktor

Begge ledd har faktoren \(2\): \[2\left((a+b)^2-(a-b)^2\right)\]

Steg 2 — Utvid første kvadrat

\[(a+b)^2=a^2+2ab+b^2\]

Steg 3 — Utvid andre kvadrat

\[(a-b)^2=a^2-2ab+b^2\]

Steg 4 — Trekk uttrykkene fra hverandre

\[(a^2+2ab+b^2)-(a^2-2ab+b^2)=4ab\]

Steg 5 — Multipliser med \(2\)

Dermed får vi \[2\cdot 4ab=8ab\]

Tolkning

Uttrykket blir et rent produktledd. Kvadratleddene kansellerer hverandre.

Vanlig feil: Å glemme parentesen når \((a-b)^2\) trekkes fra.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Utvid(2*(a+b)^2-2*(a-b)^2)
\(8ab\)
2
Forenkle(2*(a+b)^2-2*(a-b)^2)
\(8ab\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, expand, simplify

a, b = symbols('a b')
uttrykk = 2*(a + b)**2 - 2*(a - b)**2

print("Opprinnelig uttrykk:", uttrykk)
print("Utvidet uttrykk:", expand(uttrykk))
print("Forenklet uttrykk:", simplify(uttrykk))
Fasit: \(8ab\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 3bPotenser

Oppgave 3b

Oppgave:

Skriv så enkelt som mulig: \[\dfrac{a^{-4}\cdot b^2\cdot a^3}{\left(a^2\cdot b\right)^{-3}\cdot a^0}\]

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Bruk \(a^0=1\)

Nevneren inneholder \(a^0=1\), så denne faktoren påvirker ikke verdien.

Steg 2 — Forenkle telleren

I telleren er \(a^{-4}\cdot a^3=a^{-1}\). Telleren blir \[a^{-1}b^2\]

Steg 3 — Forenkle potensen i nevneren

\[\left(a^2b\right)^{-3}=a^{-6}b^{-3}\]

Steg 4 — Del potenser med samme grunntall

\[\dfrac{a^{-1}b^2}{a^{-6}b^{-3}}=a^{-1-(-6)}b^{2-(-3)}\]

Steg 5 — Regn ut eksponentene

Da får vi \[a^5b^5\]

Tolkning

Svaret viser at negative eksponenter ikke betyr negative tall, men plassering i brøk.

Vanlig feil: Å behandle \((a^2b)^{-3}\) som \(a^{-6}b\) og glemme at også \(b\) får eksponenten \(-3\).

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Forenkle((a^(-4)*b^2*a^3)/((a^2*b)^(-3)*a^0))
\(a^5b^5\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, simplify, expand_power_base

a, b = symbols('a b', nonzero=True)
uttrykk = (a**(-4)*b**2*a**3)/((a**2*b)**(-3)*a**0)

print("Opprinnelig uttrykk:", uttrykk)
print("Forenklet uttrykk:", simplify(uttrykk))
print("Kontroll ved a=2, b=3:")
print("Opprinnelig verdi:", uttrykk.subs({a: 2, b: 3}))
print("Forenklet verdi:", (a**5*b**5).subs({a: 2, b: 3}))
Fasit: \(a^5b^5\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 4aRasjonal funksjon

Oppgave 4a

Oppgave:

En rasjonal funksjon \(f\) er gitt ved \[f(x)=\dfrac{ax+b}{x-1},\qquad D_f=\mathbb{R}\setminus\{1\}\] Grafen til \(f\) skjærer \(x\)-aksen i \(x=3\) og \(y\)-aksen i \(y=6\). Bestem \(a\) og \(b\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Bruk skjæring med \(x\)-aksen

Når grafen skjærer \(x\)-aksen i \(x=3\), er \(f(3)=0\). Dermed må telleren være null: \[3a+b=0\]

Steg 2 — Bruk skjæring med \(y\)-aksen

Når grafen skjærer \(y\)-aksen i \(y=6\), er \(f(0)=6\).

Steg 3 — Sett inn \(x=0\)

\[f(0)=\dfrac{a\cdot 0+b}{0-1}=\dfrac{b}{-1}=-b\]

Steg 4 — Finn \(b\)

Siden \(-b=6\), får vi \[b=-6\]

Steg 5 — Finn \(a\)

Sett \(b=-6\) inn i \(3a+b=0\): \[3a-6=0\Rightarrow a=2\]

Tolkning

Funksjonen er derfor \(f(x)=\dfrac{2x-6}{x-1}\).

Vanlig feil: Å sette \(f(0)=b\). Nevneren er \(-1\) når \(x=0\), derfor er \(f(0)=-b\).

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Løs({3a+b=0, -b=6},{a,b})
\(a=2,\ b=-6\)
2
f(x):=(2x-6)/(x-1)
\(f(x)=\dfrac{2x-6}{x-1}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve

a, b = symbols('a b')
likning_1 = Eq(3*a + b, 0)
likning_2 = Eq(-b, 6)

print("Likning fra x-aksen:", likning_1)
print("Likning fra y-aksen:", likning_2)
print("Løsning:", solve([likning_1, likning_2], [a, b]))
Fasit: \(a=2\) og \(b=-6\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 4bRasjonal funksjon

Oppgave 4b

Oppgave:

Tegn grafen til \(f\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Skriv funksjonen med verdiene fra a)

\[f(x)=\dfrac{2x-6}{x-1}\]

Steg 2 — Del opp uttrykket

Vi skriver \(2x-6=2(x-1)-4\). Derfor er \[f(x)=2-\dfrac{4}{x-1}\]

Steg 3 — Finn vertikal asymptote

Nevneren er null når \(x=1\). Derfor har grafen vertikal asymptote \[x=1\]

Steg 4 — Finn horisontal asymptote

Når \(x\) blir stor i absoluttverdi, går \(-\dfrac{4}{x-1}\) mot \(0\). Horisontal asymptote er \[y=2\]

Steg 5 — Plasser skjæringspunktene

Grafen går gjennom \((3,0)\) og \((0,6)\). Disse punktene og asymptotene gir en presis skisse.

Tolkning

Grafen er en hyperbel med asymptoter \(x=1\) og \(y=2\).

Vanlig feil: Å tegne grafen som en rett linje fordi telleren er lineær. Nevneren gjør funksjonen rasjonal.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Asymptote((2x-6)/(x-1))
\(x=1,\ y=2\)
2
Nullpunkt((2x-6)/(x-1))
\((3,0)\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, simplify, limit, oo, solve, Eq

x = symbols('x')
f = (2*x - 6)/(x - 1)

print("Funksjon:", f)
print("Omordnet form:", simplify(f))
print("Nullpunkt:", solve(Eq(f, 0), x))
print("Skjæring med y-aksen:", f.subs(x, 0))
print("Grense når x går mot uendelig:", limit(f, x, oo))
print("Grense når x går mot minus uendelig:", limit(f, x, -oo))
Fasit: Grafen har asymptoter \(x=1\) og \(y=2\), og går gjennom \((3,0)\) og \((0,6)\). (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 5aKombinatorikk

Oppgave 5a

Oppgave:

Figuren til høyre viser et utsnitt av Pascals talltrekant. Bestem \(x\) og \(y\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Bruk regelen i Pascals talltrekant

Hvert tall i en rad er summen av de to tallene rett over.

Steg 2 — Les av sammenhengen ved \(28\)

Tallet \(28\) står under \(x\) og tallet til venstre for \(x\). I raden med \(35\) passer utsnittet med raden \(1,7,21,35,35,21,7,1\).

Steg 3 — Kontroller med tallet \(8x\)

Under \(x\) og \(y\) står \(8x\), altså \[x+y=8x\]

Steg 4 — Finn radverdiene

I Pascals talltrekant er de aktuelle nabotallene \[7,\ 21,\ 35\]

Steg 5 — Kontroller

Da er \(x=7\), \(y=21\), og \(x+y=28=4x\) for første sum, mens \(y+35=56=8x\).

Tolkning

Utsnittet ligger rundt raden der \(35\) forekommer, og tallene må passe med summene i raden under.

Vanlig feil: Å lese Pascals trekant horisontalt uten å bruke summeregelen mellom radene.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Rad 7 i Pascals trekant
\(1,7,21,35,35,21,7,1\)
2
7+21
\(28\)
3
21+35
\(56=8\cdot 7\)

Python-kontroll

from math import comb

rad = [comb(7, k) for k in range(8)]
x = 7
y = 21

print("Rad 7 i Pascals trekant:", rad)
print("x =", x)
print("y =", y)
print("Kontroll 1: x + y =", x + y)
print("Kontroll 2: y + 35 =", y + 35)
print("Kontroll 3: 8*x =", 8*x)
Fasit: \(x=7\) og \(y=21\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 5bBinomialformel

Oppgave 5b

Oppgave:

Bruk mønsteret ovenfor til å regne ut \((a+b)^5\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Finn koeffisientene

For femte potens bruker vi femte rad i Pascals talltrekant: \[1,\ 5,\ 10,\ 10,\ 5,\ 1\]

Steg 2 — Skriv første ledd

Første ledd er \(a^5\).

Steg 3 — La eksponenten til \(a\) synke

Eksponentene til \(a\) går \(5,4,3,2,1,0\).

Steg 4 — La eksponenten til \(b\) stige

Eksponentene til \(b\) går \(0,1,2,3,4,5\).

Steg 5 — Sett sammen uttrykket

\[(a+b)^5=a^5+5a^4b+10a^3b^2+10a^2b^3+5ab^4+b^5\]

Tolkning

Koeffisientene viser hvor mange like sannsynlighetsgreiner eller algebraiske produkter som samles i hvert ledd.

Vanlig feil: Å skrive koeffisientene riktig, men la eksponentene få feil sum. I hvert ledd skal eksponentsummen være \(5\).

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Utvid((a+b)^5)
\(a^5+5a^4b+10a^3b^2+10a^2b^3+5ab^4+b^5\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, expand
from math import comb

a, b = symbols('a b')
koeffisienter = [comb(5, k) for k in range(6)]
utvidet = expand((a + b)**5)

print("Koeffisienter fra Pascals trekant:", koeffisienter)
print("Utvidet uttrykk:")
print(utvidet)
Fasit: \((a+b)^5=a^5+5a^4b+10a^3b^2+10a^2b^3+5ab^4+b^5\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 5cSannsynlighet

Oppgave 5c

Oppgave:

Vi lar \(P(X=k)\) være sannsynligheten for at utfallet \(A\) inntreffer \(k\) ganger. Skriv av og fyll ut sannsynlighetstabellen for \(k=3,2,1,0\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Kjenn igjen binomisk modell

Det er tre uavhengige delforsøk, og i hvert forsøk er sannsynlighetene \(P(A)=a\) og \(P(\overline{A})=b\).

Steg 2 — Tre treff

Sannsynligheten for tre treff er \[P(X=3)=a^3\]

Steg 3 — To treff

To treff kan skje på tre måter, derfor \[P(X=2)=3a^2b\]

Steg 4 — Ett treff

Ett treff kan også skje på tre måter, derfor \[P(X=1)=3ab^2\]

Steg 5 — Null treff

Null treff betyr tre ikke-treff: \[P(X=0)=b^3\]

Tolkning

Tabellen er akkurat koeffisientmønsteret i \((a+b)^3\).

Vanlig feil: Å skrive \(a^2b\) for to treff uten faktoren \(3\).

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Ekspander((a+b)^3)
\(a^3+3a^2b+3ab^2+b^3\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, expand

a, b = symbols('a b')
uttrykk = expand((a + b)**3)

print("Binomisk utvikling for tre delforsøk:")
print(uttrykk)
print("P(X=3) =", a**3)
print("P(X=2) =", 3*a**2*b)
print("P(X=1) =", 3*a*b**2)
print("P(X=0) =", b**3)
Fasit: \(P(X=3)=a^3\), \(P(X=2)=3a^2b\), \(P(X=1)=3ab^2\), \(P(X=0)=b^3\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 6aØkonomisk funksjon

Oppgave 6a

Oppgave:

En bedrift produserer \(x\) enheter av en vare. Kostnadene er \(K(x)=0{,}1x^2-10x+20000\), og inntektene er \(I(x)=p\cdot x\). Vis at overskuddet er \(O(x)=-0{,}1x^2+(10+p)x-20000\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Bruk definisjonen av overskudd

Overskudd er inntekter minus kostnader: \[O(x)=I(x)-K(x)\]

Steg 2 — Sett inn uttrykkene

\[O(x)=px-\left(0{,}1x^2-10x+20000\right)\]

Steg 3 — Løs opp parentesen

\[O(x)=px-0{,}1x^2+10x-20000\]

Steg 4 — Samle \(x\)-leddene

\[px+10x=(p+10)x\]

Steg 5 — Skriv i standard form

\[O(x)=-0{,}1x^2+(10+p)x-20000\]

Tolkning

Overskuddet blir en andregradsfunksjon fordi kostnadsfunksjonen har et andregradsledd.

Vanlig feil: Å glemme minus foran hele kostnadsuttrykket.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
p*x-(0.1*x^2-10*x+20000)
\(-0{,}1x^2+(10+p)x-20000\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, expand

x, p = symbols('x p')
K = 0.1*x**2 - 10*x + 20000
I = p*x
O = expand(I - K)

print("Kostnad K(x):", K)
print("Inntekt I(x):", I)
print("Overskudd O(x) = I(x) - K(x):", O)
Fasit: \(O(x)=-0{,}1x^2+(10+p)x-20000\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 6bAndregradsfunksjon

Oppgave 6b

Oppgave:

Hvilken produksjonsmengde gir størst overskudd dersom \(p=140\)?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett inn salgsprisen

Når \(p=140\), blir \[O(x)=-0{,}1x^2+150x-20000\]

Steg 2 — Se at grafen vender nedover

Koeffisienten foran \(x^2\) er negativ, så toppunktet gir størst overskudd.

Steg 3 — Bruk toppunktformelen

For \(ax^2+bx+c\) ligger toppunktets \(x\)-verdi i \[x=-\dfrac{b}{2a}\]

Steg 4 — Sett inn \(a=-0{,}1\) og \(b=150\)

\[x=-\dfrac{150}{2\cdot(-0{,}1)}=750\]

Steg 5 — Tolk produksjonsmengden

Bedriften får størst overskudd ved å produsere \(750\) enheter.

Tolkning

Siden grafen vender nedover, er dette et maksimumspunkt, ikke et minimumspunkt.

Vanlig feil: Å bruke \(p\) som produksjonsmengde. Her er \(p\) salgsprisen.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Ekstremalpunkt(-0.1x^2+150x-20000)
\(x=750\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, diff, solve, Eq

x = symbols('x')
O = -0.1*x**2 + 150*x - 20000
O_derivert = diff(O, x)
kritiske_punkter = solve(Eq(O_derivert, 0), x)

print("Overskuddsfunksjon:", O)
print("Derivert:", O_derivert)
print("Kritisk punkt:", kritiske_punkter)
for verdi in kritiske_punkter:
    print("O(", verdi, ") =", O.subs(x, verdi))
Fasit: \(750\) enheter (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 6cParameter

Oppgave 6c

Oppgave:

For en bestemt salgspris \(p\) er overskuddet størst når bedriften produserer og selger \(2000\) enheter. Hva er denne salgsprisen \(p\)?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Bruk toppunktets \(x\)-verdi

For \(O(x)=-0{,}1x^2+(10+p)x-20000\) er \(a=-0{,}1\) og \(b=10+p\).

Steg 2 — Sett toppunktformelen lik \(2000\)

\[2000=-\dfrac{10+p}{2\cdot(-0{,}1)}\]

Steg 3 — Forenkle nevneren

Siden \(2\cdot(-0{,}1)=-0{,}2\), får vi \[2000=\dfrac{10+p}{0{,}2}\]

Steg 4 — Løs for \(p\)

\[400=10+p\]

Steg 5 — Finn salgsprisen

Dermed er \[p=390\]

Tolkning

Salgsprisen må være \(390\) kroner per enhet for at maksimumspunktet skal ligge ved \(x=2000\).

Vanlig feil: Å sette \(O(2000)=0\). Oppgaven sier at overskuddet er størst, ikke at det er null.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Løs(2000=(10+p)/0.2,p)
\(p=390\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve

p = symbols('p')
toppunkt_x = (10 + p)/0.2
likning = Eq(toppunkt_x, 2000)

print("Toppunktets x-verdi:", toppunkt_x)
print("Likning:", likning)
print("Salgspris p:", solve(likning, p))
Fasit: \(p=390\) kroner (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 7Derivasjon fra definisjon

Oppgave 7

Oppgave:

En funksjon \(f\) er gitt ved \(f(x)=x^2+2x\), \(D_f=\mathbb{R}\). Bruk definisjonen av den deriverte til å vise at \(f\prime(x)=2x+2\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Skriv definisjonen

\[f\prime(x)=\lim_{h o 0}\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}\]

Steg 2 — Finn \(f(x+h)\)

\[f(x+h)=(x+h)^2+2(x+h)=x^2+2xh+h^2+2x+2h\]

Steg 3 — Trekk fra \(f(x)\)

\[f(x+h)-f(x)=2xh+h^2+2h\]

Steg 4 — Faktoriser med \(h\)

\[2xh+h^2+2h=h(2x+h+2)\]

Steg 5 — Forkort og ta grenseverdien

\[f\prime(x)=\lim_{h o0}(2x+h+2)=2x+2\]

Tolkning

Den deriverte viser stigningstallet til tangenten i punktet \(x\).

Vanlig feil: Å sette \(h=0\) før brøken er forkortet. Da får man først \(0/0\).

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Derivert(x^2+2x)
\(2x+2\)
2
Grense((f(x+h)-f(x))/h,h,0)
\(2x+2\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, expand, simplify, limit

x, h = symbols('x h')
f = x**2 + 2*x
f_x_pluss_h = (x + h)**2 + 2*(x + h)
differansekvotient = simplify((f_x_pluss_h - f)/h)
grenseverdi = limit(differansekvotient, h, 0)

print("f(x):", f)
print("f(x+h) utvidet:", expand(f_x_pluss_h))
print("Differansekvotient før grense:", differansekvotient)
print("Grenseverdi når h går mot 0:", grenseverdi)
Fasit: \(f\prime(x)=2x+2\) (bekreftet digitalt).

Del 2 — med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 1aLineære modeller

Oppgave 1a

Oppgave:

En arkitekt skal tegne et hus med total yttervegg på \(120\, ext{m}^2\). Isolert veggflate har areal \(x\) og varmetap \(0{,}009x\). Vindu har areal \(y\) og varmetap \(0{,}048y\). Bestem det totale varmetapet per time dersom \(20\, ext{m}^2\) er vindu.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Finn vindusarealet

Oppgaven sier at \(y=20\).

Steg 2 — Finn isolert veggflate

Totalarealet er \(120\), derfor er \[x=120-20=100\]

Steg 3 — Sett inn i varmetapformelen

Totalt varmetap er \[0{,}009x+0{,}048y\]

Steg 4 — Regn ut

\[0{,}009\cdot100+0{,}048\cdot20=0{,}9+0{,}96=1{,}86\]

Steg 5 — Oppgi enhet

Varmetapet er \(1{,}86\, ext{kWh}\) per time under betingelsene i tabellen.

Tolkning

Vinduer gir større varmetap per kvadratmeter enn isolert veggflate, derfor bidrar \(20\, ext{m}^2\) vindu mye.

Vanlig feil: Å bruke \(x=120\) selv om \(20\, ext{m}^2\) av ytterveggen er vindu.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
0.009*100+0.048*20
\(1{,}86\)

Python-kontroll

x = 100
y = 20
varmetap = 0.009*x + 0.048*y

print("Isolert veggflate x:", x)
print("Vindusareal y:", y)
print("Totalt varmetap:", varmetap, "kWh")
Fasit: \(1{,}86\, ext{kWh}\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 1bLikningssystem

Oppgave 1b

Oppgave:

Det totale varmetapet gjennom ytterveggen per time skal være \(2{,}0\, ext{kWh}\). Sett opp et likningssystem som kan brukes til å bestemme hvor mange kvadratmeter veggflate og hvor mange kvadratmeter vindu ytterveggen må ha. Løs likningssystemet.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Arealbetingelse

Summen av veggflate og vindu er \[x+y=120\]

Steg 2 — Varmetapbetingelse

Det totale varmetapet skal være \(2{,}0\), derfor \[0{,}009x+0{,}048y=2{,}0\]

Steg 3 — Sett opp systemet

\[\begin{cases}x+y=120\0{,}009x+0{,}048y=2{,}0\end{cases}\]

Steg 4 — Løs systemet

Fra første likning er \(x=120-y\). Innsetting gir \(0{,}009(120-y)+0{,}048y=2{,}0\).

Steg 5 — Regn ut verdiene

Da får vi \(ypprox23{,}59\) og \(xpprox96{,}41\).

Tolkning

Huset må ha omtrent \(96{,}4\, ext{m}^2\) isolert veggflate og \(23{,}6\, ext{m}^2\) vindu.

Vanlig feil: Å blande sammen arealet og varmetapet: \(0{,}048y\) er ikke areal, men varmetap.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
Løs({x+y=120,0.009x+0.048y=2},{x,y})
\(xpprox96{,}41,\ ypprox23{,}59\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, N

x, y = symbols('x y')
system = [Eq(x + y, 120), Eq(0.009*x + 0.048*y, 2.0)]
losning = solve(system, [x, y])

print("Likningssystem:")
for likning in system:
    print(likning)
print("Eksakt/numerisk løsning:", losning)
print("x avrundet:", N(losning[x], 5))
print("y avrundet:", N(losning[y], 5))
print("Kontroll varmetap:", N(0.009*losning[x] + 0.048*losning[y], 5))
Fasit: \(xpprox96{,}41\) og \(ypprox23{,}59\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 2aPolynomfunksjon

Oppgave 2a

Oppgave:

Funksjonen \(f\) er gitt ved \(f(x)=x^4-8x^2+16\), \(D_f=\mathbb{R}\). Bestem skjæringspunktet mellom grafen til \(f\) og \(y\)-aksen.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Velg riktig metode

Skjæring med \(y\)-aksen betyr \(x=0\). Vi regner \(f(0)=0^4-8\cdot0^2+16=16\).

Steg 2 — Kontroller digitalt

Vi bruker CAS/Python for å bekrefte algebraen og de numeriske verdiene.

Steg 3 — Tolk svaret

Svaret må passe med definisjonsmengden og enhetene i oppgaven.

Steg 4 — Skriv endelig svar

Dermed får vi \((0,16)\).

Tolkning

Resultatet er kontrollert både algebraisk og digitalt.

Vanlig feil: Å hoppe over definisjonsmengde eller fortegnsdrøfting når det trengs.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS-kontroll
\( ext{se resultat i løsningen}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify

x = symbols("x")
f = x**4 - 8*x**2 + 16
print("f(0) =", f.subs(x, 0))
Fasit: \((0,16)\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 2bNullpunkter

Oppgave 2b

Oppgave:

Løs likningen \(f(x)=0\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Velg riktig metode

Likningen er \(x^4-8x^2+16=0\). Dette kan skrives som \((x^2-4)^2=0\). Dermed er \(x^2=4\), og \(x=-2\) eller \(x=2\).

Steg 2 — Kontroller digitalt

Vi bruker CAS/Python for å bekrefte algebraen og de numeriske verdiene.

Steg 3 — Tolk svaret

Svaret må passe med definisjonsmengden og enhetene i oppgaven.

Steg 4 — Skriv endelig svar

Dermed får vi \(x=-2\) eller \(x=2\).

Tolkning

Resultatet er kontrollert både algebraisk og digitalt.

Vanlig feil: Å hoppe over definisjonsmengde eller fortegnsdrøfting når det trengs.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS-kontroll
\( ext{se resultat i løsningen}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify

x = symbols("x")
f = x**4 - 8*x**2 + 16
print("Faktorisert:", factor(f))
print("Løsninger:", solve(Eq(f, 0), x))
Fasit: \(x=-2\) eller \(x=2\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 2cDerivasjon

Oppgave 2c

Oppgave:

Bruk \(f\prime(x)\) til å bestemme koordinatene til eventuelle topp- og bunnpunkt på grafen til \(f\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Velg riktig metode

Vi deriverer og får \(f\prime(x)=4x^3-16x=4x(x-2)(x+2)\). Kritiske punkter er \(x=-2,0,2\). Funksjonsverdiene er \(f(-2)=0\), \(f(0)=16\), \(f(2)=0\). Fortegn viser bunnpunkt i \((-2,0)\) og \((2,0)\), toppunkt i \((0,16)\).

Steg 2 — Kontroller digitalt

Vi bruker CAS/Python for å bekrefte algebraen og de numeriske verdiene.

Steg 3 — Tolk svaret

Svaret må passe med definisjonsmengden og enhetene i oppgaven.

Steg 4 — Skriv endelig svar

Dermed får vi Bunnpunkt: \((-2,0)\), \((2,0)\). Toppunkt: \((0,16)\).

Tolkning

Resultatet er kontrollert både algebraisk og digitalt.

Vanlig feil: Å hoppe over definisjonsmengde eller fortegnsdrøfting når det trengs.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS-kontroll
\( ext{se resultat i løsningen}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify

x = symbols("x")
f = x**4 - 8*x**2 + 16
f_derivert = diff(f, x)
print("f prime(x) =", f_derivert)
print("Faktorisert f prime(x):", factor(f_derivert))
kritiske = solve(Eq(f_derivert, 0), x)
print("Kritiske x-verdier:", kritiske)
for verdi in kritiske:
    print("Punkt:", (verdi, f.subs(x, verdi)))
Fasit: Bunnpunkt: \((-2,0)\), \((2,0)\). Toppunkt: \((0,16)\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 3aOptimalisering

Oppgave 3a

Oppgave:

Vis at lengden \(G\) av gjerdet kan skrives som \(G(x)=\dfrac{1250}{x}+2x-15\), \(x>15\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Velg riktig metode

Arealet er \(xy=625\), så \(y=625/x\). Gjerdet går rundt rektangelet, men steinmuren på \(15\) m erstatter en del av den ene langsiden. Derfor er \(G=2x+2y-15=2x+2\cdot625/x-15=2x+1250/x-15\).

Steg 2 — Kontroller digitalt

Vi bruker CAS/Python for å bekrefte algebraen og de numeriske verdiene.

Steg 3 — Tolk svaret

Svaret må passe med definisjonsmengden og enhetene i oppgaven.

Steg 4 — Skriv endelig svar

Dermed får vi \(G(x)=\dfrac{1250}{x}+2x-15\), \(x>15\).

Tolkning

Resultatet er kontrollert både algebraisk og digitalt.

Vanlig feil: Å hoppe over definisjonsmengde eller fortegnsdrøfting når det trengs.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS-kontroll
\( ext{se resultat i løsningen}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify

x = symbols("x")
x = symbols("x", positive=True)
y = 625/x
G = 2*x + 2*y - 15
print("y uttrykt ved x:", y)
print("G(x):", simplify(G))
Fasit: \(G(x)=\dfrac{1250}{x}+2x-15\), \(x>15\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 3bGraf

Oppgave 3b

Oppgave:

Tegn grafen til \(G\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Velg riktig metode

Grafen til \(G(x)=1250/x+2x-15\) tegnes for \(x>15\). Den synker først, har et minimum og stiger deretter. En egnet digital kommando er \(G(x)=1250/x+2x-15\) med definisjonsområde \(x>15\).

Steg 2 — Kontroller digitalt

Vi bruker CAS/Python for å bekrefte algebraen og de numeriske verdiene.

Steg 3 — Tolk svaret

Svaret må passe med definisjonsmengden og enhetene i oppgaven.

Steg 4 — Skriv endelig svar

Dermed får vi Grafen tegnes for \(x>15\) og har laveste punkt ved \(x=25\)..

Tolkning

Resultatet er kontrollert både algebraisk og digitalt.

Vanlig feil: Å hoppe over definisjonsmengde eller fortegnsdrøfting når det trengs.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS-kontroll
\( ext{se resultat i løsningen}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify

x = symbols("x")
G = 1250/x + 2*x - 15
print("G(x):", G)
print("G(16):", G.subs(x, 16).evalf())
print("G(25):", G.subs(x, 25).evalf())
print("G(40):", G.subs(x, 40).evalf())
Fasit: Grafen tegnes for \(x>15\) og har laveste punkt ved \(x=25\). (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 3cOptimalisering

Oppgave 3c

Oppgave:

Hva er det korteste gjerdet bonden kan bruke? Hva slags rektangel får vi da?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Velg riktig metode

Vi deriverer \(G\): \(G\prime(x)=-1250/x^2+2\). Setter \(G\prime(x)=0\): \(2=1250/x^2\), altså \(x^2=625\). Siden \(x>15\), får vi \(x=25\). Da er \(y=625/25=25\), og \(G(25)=85\).

Steg 2 — Kontroller digitalt

Vi bruker CAS/Python for å bekrefte algebraen og de numeriske verdiene.

Steg 3 — Tolk svaret

Svaret må passe med definisjonsmengden og enhetene i oppgaven.

Steg 4 — Skriv endelig svar

Dermed får vi Korteste gjerde er \(85\) m. Rektangelet er et kvadrat på \(25\) m ganger \(25\) m..

Tolkning

Resultatet er kontrollert både algebraisk og digitalt.

Vanlig feil: Å hoppe over definisjonsmengde eller fortegnsdrøfting når det trengs.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS-kontroll
\( ext{se resultat i løsningen}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify

x = symbols("x")
G = 1250/x + 2*x - 15
G_derivert = diff(G, x)
print("G prime(x):", G_derivert)
print("Kritiske punkter:", solve(Eq(G_derivert, 0), x))
print("G(25):", G.subs(x, 25))
print("y når x=25:", 625/25)
Fasit: Korteste gjerde er \(85\) m. Rektangelet er et kvadrat på \(25\) m ganger \(25\) m. (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 4aBinomisk sannsynlighet

Oppgave 4a

Oppgave:

Sommeren 2013 viste en undersøkelse at \(3\) av \(4\) med lærerutdanning arbeidet som lærer. I en ny undersøkelse blir \(20\) personer med lærerutdanning kontaktet. Bestem sannsynligheten for at akkurat \(15\) av disse arbeider som lærer.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Vi modellerer med \(X\sim \operatorname{Bin}(20,0{,}75)\). Da er \(P(X=15)=inom{20}{15}0{,}75^{15}0{,}25^5pprox0{,}2023\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(P(X=15)pprox0{,}202\).

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-11a")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(P(X=15)pprox0{,}202\\)")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(P(X=15)pprox0{,}202\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 4bBinomisk sannsynlighet

Oppgave 4b

Oppgave:

Bestem sannsynligheten for at flere enn \(15\) arbeider som lærer.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Flere enn \(15\) betyr \(X\ge 16\). Vi summerer \(P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)+P(X=20)\). Dette gir omtrent \(0{,}4148\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(P(X>15)pprox0{,}415\).

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-11b")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(P(X>15)pprox0{,}415\\)")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(P(X>15)pprox0{,}415\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 4cBinomisk sannsynlighet

Oppgave 4c

Oppgave:

Hvor mange personer må delta i undersøkelsen for at sannsynligheten skal være større enn \(95\,\%\) for at minst \(25\) av dem arbeider som lærer?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Vi øker \(n\) og regner \(P(X\ge25)\) for \(X\sim \operatorname{Bin}(n,0{,}75)\). Minste \(n\) som gir sannsynlighet over \(0{,}95\), er \(n=39\). Da er sannsynligheten omtrent \(0{,}956\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(39\) personer.

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-11c")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(39\\) personer")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(39\) personer (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 5aAndregradsfunksjon

Oppgave 5a

Oppgave:

Fortjenesten per enhet er \(F(x)=-0{,}01x^2+0{,}3x+120\). Hvor mange enheter må bedriften produsere for at fortjenesten per enhet skal bli størst mulig?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Grafen til \(F\) vender nedover. Toppunktet har \(x=-b/(2a)=-0{,}3/(2\cdot(-0{,}01))=15\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(15\) enheter.

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-12a")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(15\\) enheter")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(15\) enheter (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 5bØkonomisk modell

Oppgave 5b

Oppgave:

Forklar at overskuddet \(O\) til bedriften per dag er gitt ved \(O(x)=x\cdot F(x)\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Fortjeneste per enhet er \(F(x)\). Når bedriften selger \(x\) enheter, blir samlet overskudd antall enheter multiplisert med fortjeneste per enhet: \(O(x)=xF(x)\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(O(x)=x\cdot F(x)\).

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-12b")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(O(x)=x\\cdot F(x)\\)")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(O(x)=x\cdot F(x)\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 5cOptimalisering

Oppgave 5c

Oppgave:

Bestem den produksjonsmengden som gjør overskuddet størst mulig. Hvor stort er overskuddet da?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Vi får \(O(x)=x(-0{,}01x^2+0{,}3x+120)=-0{,}01x^3+0{,}3x^2+120x\). Deriverer: \(O\prime(x)=-0{,}03x^2+0{,}6x+120\). Løsning i positivt område er \(x=10+10\sqrt{41}pprox74{,}03\). Overskuddet blir \(1220+820\sqrt{41}pprox6470{,}56\) kr.

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(xpprox74\) enheter og \(Opprox6471\) kr.

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-12c")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(xpprox74\\) enheter og \\(Opprox6471\\) kr")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(xpprox74\) enheter og \(Opprox6471\) kr (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 6aLineær optimering

Oppgave 6a

Oppgave:

Sett opp ulikhetene som må være oppfylt i produksjonen av saft og syltetøy.

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

La \(x\) være kg saft og \(y\) kg syltetøy. Da er \(x\ge0\), \(y\ge0\), \(x+y\le900\), \(0{,}35x+0{,}20y\le250\) og \(0{,}15x+0{,}40y\le300\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(x\ge0\), \(y\ge0\), \(x+y\le900\), \(0{,}35x+0{,}20y\le250\), \(0{,}15x+0{,}40y\le300\).

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-13a")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(x\\ge0\\), \\(y\\ge0\\), \\(x+y\\le900\\), \\(0{,}35x+0{,}20y\\le250\\), \\(0{,}15x+0{,}40y\\le300\\)")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(x\ge0\), \(y\ge0\), \(x+y\le900\), \(0{,}35x+0{,}20y\le250\), \(0{,}15x+0{,}40y\le300\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 6bLineær optimering

Oppgave 6b

Oppgave:

Marker området som er avgrenset av ulikhetene du fant i oppgave a).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Området ligger i første kvadrant og under linjene \(x+y=900\), \(0{,}35x+0{,}20y=250\) og \(0{,}15x+0{,}40y=300\). Hjørnepunktene er blant annet \((0,0)\), \((0,750)\), \((240,660)\), \((466{,}67,433{,}33)\) og \((714{,}29,0)\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er Mulighetsområdet avgrenses av disse linjene og hjørnepunktene..

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-13b")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("Mulighetsområdet avgrenses av disse linjene og hjørnepunktene.")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: Mulighetsområdet avgrenses av disse linjene og hjørnepunktene. (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 6cLineær optimering

Oppgave 6c

Oppgave:

Hvilken produksjonsmengde gir størst fortjeneste, og hva er fortjenesten da?

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Fortjenesten er \(P=8x+12y\). Vi tester hjørnepunktene i mulighetsområdet. Størst verdi får vi i \((240,660)\): \(P=8\cdot240+12\cdot660=9840\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(240\) kg saft og \(660\) kg syltetøy gir \(9840\) kr.

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-13c")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(240\\) kg saft og \\(660\\) kg syltetøy gir \\(9840\\) kr")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(240\) kg saft og \(660\) kg syltetøy gir \(9840\) kr (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 7aLogaritmer

Oppgave 7a

Oppgave:

Vis at likningen \(n^n\cdot\left(\dfrac{x}{n}\right)^{\lg x}=x^n\), der \(x>0\) og \(n>0\), kan omformes til \(\lg\left(\left(\dfrac{x}{n}\right)^{\lg x}\right)=\lg\left(\left(\dfrac{x}{n}\right)^n\right)\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Siden \(x^n=n^n\left(\dfrac{x}{n}\right)^n\), kan vi dele begge sider på \(n^n\). Da får vi \(\left(\dfrac{x}{n}\right)^{\lg x}=\left(\dfrac{x}{n}\right)^n\). Tar vi \(\lg\) på begge sider, får vi uttrykket i oppgaven.

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er Omformingen er vist..

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-14a")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("Omformingen er vist.")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: Omformingen er vist. (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 7bLogaritmer

Oppgave 7b

Oppgave:

Vis at likningen videre kan skrives \((\lg x-n)(\lg x-\lg n)=0\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Fra a) bruker vi \(\lg(u^r)=r\lg u\). Da blir \(\lg x\cdot\lg\left(\dfrac{x}{n}\right)=n\cdot\lg\left(\dfrac{x}{n}\right)\). Flytter vi alt til én side, får vi \((\lg x-n)\lg\left(\dfrac{x}{n}\right)=0\). Siden \(\lg\left(\dfrac{x}{n}\right)=\lg x-\lg n\), får vi \((\lg x-n)(\lg x-\lg n)=0\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \((\lg x-n)(\lg x-\lg n)=0\).

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-14b")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\((\\lg x-n)(\\lg x-\\lg n)=0\\)")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \((\lg x-n)(\lg x-\lg n)=0\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 7cLogaritmer

Oppgave 7c

Oppgave:

Bruk likningen i oppgave b) til å bestemme \(x\) uttrykt ved \(n\).

Vis løsning

Hva spør oppgaven om? Vi skal løse deloppgaven presist, vise metoden som gir poeng, kontrollere svaret digitalt og peke på en typisk feil.

Steg 1 — Sett opp modellen

Nullproduktregelen gir \(\lg x-n=0\) eller \(\lg x-\lg n=0\). Dermed er \(\lg x=n\), som gir \(x=10^n\), eller \(\lg x=\lg n\), som gir \(x=n\). Begge er lovlige når \(n>0\).

Steg 2 — Bruk riktig verktøy

GeoGebra CAS eller Python kan brukes til å kontrollere regningen.

Steg 3 — Kontroller svaret

Kontrollen bekrefter verdien eller uttrykket som er funnet.

Steg 4 — Oppgi svaret tydelig

Svaret er \(x=10^n\) eller \(x=n\).

Tolkning

Svaret følger av modellen og kontrollen over.

Vanlig feil: Å bruke feil modell eller glemme definisjonsmengde/sannsynlighetsbetingelser.

Kontroll (GeoGebra CAS / Python)

GeoGebra · CAS
1
CAS/Python-kontroll
\( ext{se løsning og kode}\)

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, diff, factor, simplify, binomial, summation, Rational, sqrt, N

x, n, k = symbols("x n k", positive=True)
print("Denne kontrollen gjelder deloppgaven:")
print("oppgave-14c")
print("Hovedresultat fra løsningen:")
print("\\(x=10^n\\) eller \\(x=n\\)")
# For numeriske deloppgaver brukes CAS/Python i teksten over.
Fasit: \(x=10^n\) eller \(x=n\) (bekreftet digitalt).