Komplett, originalt løsningsforslag på bokmål. Hver deloppgave har transkribert oppgavetekst, trinnvis løsning, tolkning, vanlig feil og digital kontroll med GeoGebra CAS og Python.
Del 1 — uten hjelpemidler
Del 1 · Oppgave 1aAndregradslikning
Oppgave 1a
Oppgave:
Løs likningen \(x^2-3x+2=0\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Se etter faktorisering
Vi trenger to tall med produkt \(2\) og sum \(-3\). Tallene er \(-1\) og \(-2\).
Steg 2 — Faktoriser
\[x^2-3x+2=\left(x-1\right)\left(x-2\right)\]
Steg 3 — Bruk nullproduktregelen
Når et produkt er null, må minst én av faktorene være null.
Vanlig feil: Å bytte fortegn i faktorene og skrive \(\left(x+1\right)\left(x+2\right)\).
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Faktoriser(x^2-3x+2)
→ \(\left(x-1\right)\left(x-2\right)\)
2
Løs(x^2-3x+2=0)
→ \(x=1 \lor x=2\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Eq, solve, factor, simplify
x = symbols('x')
uttrykk = x**2 - 3*x + 2
print('Faktorisert uttrykk:', factor(uttrykk))
losninger = solve(Eq(uttrykk, 0), x)
print('Løsninger:', losninger)
for verdi in losninger:
print(f'Kontroll for x = {verdi}:', simplify(uttrykk.subs(x, verdi)))
Fasit: \(x=1\) eller \(x=2\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 1bLogaritmelikning
Oppgave 1b
Oppgave:
Løs likningen \(\lg\left(4x+3\right)=\lg 7\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk at logaritmen er én-entydig
Når \(\lg A=\lg B\) og begge uttrykkene er positive, må \(A=B\).
Steg 2 — Sjekk definisjonskrav
Vi må ha \(4x+3>0\), altså \(x>-\dfrac{3}{4}\).
Steg 3 — Fjern logaritmen
\[4x+3=7\]
Steg 4 — Løs likningen
\[4x=4 \Rightarrow x=1\]
Steg 5 — Kontroller definisjonsmengden
For \(x=1\) er \(4x+3=7>0\), så løsningen er gyldig.
Vanlig feil: Å dele på \(\lg\) som om det var en faktor. Logaritmen er en funksjon, ikke et tall som står ganget med uttrykket.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Løs(lg(4x+3)=lg(7))
→ \(x=1\)
2
4*1+3
→ \(7\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Eq, solve, log, simplify
x = symbols('x')
likning = Eq(log(4*x + 3, 10), log(7, 10))
losninger = solve(likning, x)
print('Løsninger:', losninger)
for verdi in losninger:
venstre = log(4*verdi + 3, 10)
hoyre = log(7, 10)
print(f'x = {verdi}, venstre side =', venstre)
print(f'x = {verdi}, høyre side =', hoyre)
print('Differanse:', simplify(venstre - hoyre))
Fasit: \(x=1\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 2aAlgebra
Oppgave 2a
Oppgave:
Skriv uttrykket så enkelt som mulig: \(\left(2x-3\right)^2-3\left(x-2\right)^2+\left(x-1\right)\left(x+1\right)\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Skriv uttrykket så enkelt som mulig: \(\dfrac{a^2b^3}{\left(a^3b\right)^{-2}}\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Flytt negativ potens
Å dele på \(\left(a^3b\right)^{-2}\) er det samme som å multiplisere med \(\left(a^3b\right)^2\).
Vanlig feil: Å gjøre negativ eksponent om til negativt tall. \(a^{-2}\) betyr \(1/a^2\), ikke \(-a^2\).
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Forenkle(a^2 b^3/(a^3 b)^(-2))
→ \(a^8b^5\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, simplify
a, b = symbols('a b', nonzero=True)
uttrykk = a**2*b**3 / (a**3*b)**(-2)
print('Opprinnelig uttrykk:', uttrykk)
print('Forenklet uttrykk:', simplify(uttrykk))
Fasit: \(a^8b^5\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 3aLikningssystem
Oppgave 3a
Oppgave:
Et rektangel med sider \(x\) og \(y\) har areal 6 og omkrets 11. Sett opp et likningssystem som svarer til opplysningene.
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Oversett areal
Arealet til et rektangel er lengde ganget med bredde: \(xy\).
Steg 2 — Bruk arealopplysningen
Siden arealet er 6, får vi \[xy=6\]
Steg 3 — Oversett omkrets
Omkretsen er summen av alle sidene: \(2x+2y\).
Steg 4 — Bruk omkretsopplysningen
Siden omkretsen er 11, får vi \[2x+2y=11\]
Steg 5 — Sett systemet samlet
\[\begin{cases}xy=6\2x+2y=11\end{cases}\]
Vanlig feil: Å skrive \(x+y=11\). Omkretsen inneholder to sider av hver lengde.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Bestem lengden av sidene i rektangelet ved å løse likningssystemet.
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk omkretslikningen
Fra \(2x+2y=11\) får vi \(x+y=\dfrac{11}{2}\).
Steg 2 — Tenk røtter
Hvis to tall har sum \(\dfrac{11}{2}\) og produkt \(6\), er de røtter i likningen \[t^2-\dfrac{11}{2}t+6=0\]
Steg 3 — Fjern brøk
\[2t^2-11t+12=0\]
Steg 4 — Faktoriser
\[2t^2-11t+12=\left(2t-3\right)\left(t-4\right)\]
Steg 5 — Finn sidene
\[t=\dfrac{3}{2}\quad \text{eller}\quad t=4\]
Steg 6 — Kontroller
\(4\cdot \dfrac{3}{2}=6\), og \(2\cdot4+2\cdot\dfrac{3}{2}=11\).
Vanlig feil: Å avvise \(\dfrac{3}{2}\) fordi det er brøk. Sidelengder kan være desimaltall/brøker.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
from sympy import symbols, Eq, solve, simplify
x, y = symbols('x y')
losninger = solve((Eq(x*y, 6), Eq(2*x + 2*y, 11)), (x, y))
print('Løsninger for sidene:', losninger)
for L, B in losninger:
print('Areal:', simplify(L*B))
print('Omkrets:', simplify(2*L + 2*B))
Fasit: \(x=4\) og \(y=\dfrac{3}{2}\), eller omvendt (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 4Ulikhet
Oppgave 4
Oppgave:
Løs ulikheten \(-5x+x^2\le0\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Skriv leddene i vanlig rekkefølge
\[-5x+x^2=x^2-5x\]
Steg 2 — Faktoriser
\[x^2-5x=x\left(x-5\right)\]
Steg 3 — Finn nullpunktene
\[x=0\quad \text{eller}\quad x=5\]
Steg 4 — Lag fortegnsdrøfting
Produktet \(x\left(x-5\right)\) er negativt eller null mellom nullpunktene.
Steg 5 — Ta med endepunktene
Siden ulikheten er \(\le0\), tar vi med \(0\) og \(5\).
Vanlig feil: Å snu intervallet fordi uttrykket har positiv \(x^2\)-koeffisient. Parabelen ligger under eller på x-aksen mellom nullpunktene.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Skriv opp de 7 første radene i Pascals talltrekant. Bestem \(\dbinom{7}{4}\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Tallet \(\dbinom{7}{4}\) ligger i rad 7 dersom vi starter med rad 0. Verdien er \(35\).
Steg 5 — Kontroll
Symmetrien gir \(\dbinom{7}{4}=\dbinom{7}{3}=35\).
Vanlig feil: Å blande antall rader i Pascal med øverste tall i \(\dbinom{7}{4}\).
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Binomial(7,4)
→ \(35\)
Python-kontroll
from math import comb
for n in range(7):
rad = [comb(n, r) for r in range(n + 1)]
print(f'Rad {n}:', rad)
print('C(7, 4) =', comb(7, 4))
Fasit: \(\dbinom{7}{4}=35\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 5bKombinatorikk
Oppgave 5b
Oppgave:
Beskriv en praktisk situasjon der du får bruk for \(\dbinom{7}{4}\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Tolk symbolet
\(\dbinom{7}{4}\) betyr antall måter å velge 4 objekter blant 7 når rekkefølgen ikke betyr noe.
Steg 2 — Lag en konkret situasjon
En klasse skal velge en komité på 4 elever blant 7 kandidater.
Steg 3 — Forklar hvorfor rekkefølge ikke betyr noe
De fire samme elevene gir samme komité uansett hvilken rekkefølge de blir valgt i.
Steg 4 — Bruk verdien fra a
Antall mulige komiteer er \(\dbinom{7}{4}=35\).
Steg 5 — Presiser modellen
Modellen passer bare hvis alle valg av 4 personer er mulige og ingen person kan velges mer enn én gang.
Vanlig feil: Å bruke \(7\cdot6\cdot5\cdot4\), som teller rekkefølger og derfor blir for stort.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Binomial(7,4)
→ \(35\)
Python-kontroll
from math import comb, perm
print('Antall komiteer når rekkefølgen ikke betyr noe:', comb(7, 4))
print('Antall ordnede valg av 4 blant 7:', perm(7, 4))
print('Forskjellen viser hvorfor kombinasjon er riktig her.')
Fasit: En mulig situasjon er å velge 4 personer til en komité blant 7 kandidater; det kan gjøres på \(35\) måter (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 6aTelleprinsippet
Oppgave 6a
Oppgave:
En type pinkode består av fire siffer. Det er ikke lov å la koden begynne med 0. Hvor mange slike pinkoder finnes det?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Første siffer
Første siffer kan være \(1,2,\ldots,9\). Det gir 9 valg.
Steg 2 — De tre neste sifrene
Hvert av de tre neste sifrene kan være \(0,1,\ldots,9\), altså 10 valg hver.
Steg 3 — Bruk multiplikasjonsprinsippet
\[9\cdot10\cdot10\cdot10=9000\]
Steg 4 — Kontroller modellen
Siffer kan gjentas, siden oppgaven ikke sier at gjentakelser er forbudt i a.
Vanlig feil: Å bruke \(10^4\). Det teller også kodene som begynner med 0, og de er ikke lovlige.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
9*10^3
→ \(9000\)
Python-kontroll
antall_forste = 9
antall_andre = 10
antall_tredje = 10
antall_fjerde = 10
totalt = antall_forste * antall_andre * antall_tredje * antall_fjerde
print('Antall valg for første siffer:', antall_forste)
print('Antall valg for hvert av de tre neste:', antall_andre)
print('Totalt antall pinkoder:', totalt)
Fasit: \(9000\) pinkoder (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 6bTelleprinsippet
Oppgave 6b
Oppgave:
Hvor mange pinkoder finnes det som ikke bruker samme siffer flere ganger?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Første siffer
Første siffer kan ikke være 0, så vi har 9 valg.
Steg 2 — Andre siffer
Når første siffer er brukt, er 9 sifre igjen. Nå kan 0 brukes.
Steg 3 — Tredje og fjerde siffer
Deretter er det 8 valg og 7 valg.
Steg 4 — Multipliser
\[9\cdot9\cdot8\cdot7=4536\]
Steg 5 — Kontroller rimelighet
Tallet er mindre enn \(9000\), fordi vi har lagt til en ekstra begrensning.
Vanlig feil: Å skrive \(9\cdot8\cdot7\cdot6\). Det glemmer at 0 er lov etter første plass.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
9*9*8*7
→ \(4536\)
Python-kontroll
valg = [9, 9, 8, 7]
totalt = 1
for plass, antall in enumerate(valg, start=1):
totalt *= antall
print(f'Etter plass {plass}: {totalt} mulige delkoder')
print('Totalt uten gjentakelser:', totalt)
Fasit: \(4536\) pinkoder (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 7aRasjonal funksjon
Oppgave 7a
Oppgave:
Funksjonen \(g\) er gitt ved \(g\left(x\right)=\dfrac{ax+b}{x+c}\). Grafen har vertikal asymptote \(x=-1\), skjærer x-aksen i \(x=2\), og skjærer y-aksen i \(y=-4\). Bestem funksjonsuttrykket.
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk vertikal asymptote
Nevneren er null når \(x=-c\). Siden asymptoten er \(x=-1\), må \(c=1\).
Steg 2 — Bruk x-akseskjæring
Når grafen skjærer x-aksen ved \(x=2\), er telleren null: \(2a+b=0\).
Steg 3 — Bruk y-akseskjæring
\(g\left(0\right)=\dfrac{b}{c}=b\), siden \(c=1\). Vi får \(b=-4\).
Steg 4 — Finn \(a\)
Fra \(2a+b=0\) og \(b=-4\) får vi \(2a-4=0\), altså \(a=2\).
Steg 5 — Skriv funksjonen
\[g\left(x\right)=\dfrac{2x-4}{x+1}\]
Vanlig feil: Å tro at x-akseskjæringen kommer fra nevneren. Nullpunkter til rasjonale funksjoner kommer fra telleren, så lenge nevneren ikke samtidig er null.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
c:=1
→ \(c=1\)
2
Løs({2a+b=0,b=-4},{a,b})
→ \(a=2,b=-4\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Eq, solve, simplify
x, a, b, c = symbols('x a b c')
losning = solve((Eq(c, 1), Eq(2*a + b, 0), Eq(b/c, -4)), (a, b, c), dict=True)
print('Parametere:', losning)
g = (2*x - 4)/(x + 1)
print('Funksjonsuttrykk:', g)
print('x-akseskjæring, teller ved x=2:', simplify((2*x - 4).subs(x, 2)))
print('y-akseskjæring g(0):', simplify(g.subs(x, 0)))
Tegn grafen til \(g\) med asymptoter i et koordinatsystem.
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk funksjonen fra a
Vi tegner \(g\left(x\right)=\dfrac{2x-4}{x+1}\).
Steg 2 — Vertikal asymptote
Nevneren er null når \(x=-1\), så den vertikale asymptoten er \(x=-1\).
Steg 3 — Horisontal asymptote
Gradene i teller og nevner er like. Horisontal asymptote er forholdet mellom ledende koeffisienter: \(y=2\).
Steg 4 — Marker skjæringspunkter
Grafen går gjennom \(\left(2,0\right)\) og \(\left(0,-4\right)\).
Steg 5 — Tegn greinene
Grafen nærmer seg asymptotene uten å krysse den vertikale asymptoten.
Vanlig feil: Å tegne grafen sammenhengende gjennom \(x=-1\). Funksjonen er ikke definert der.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Asymptote((2x-4)/(x+1))
→ \(x=-1,\ y=2\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, limit, oo, simplify
x = symbols('x')
g = (2*x - 4)/(x + 1)
print('g(x) =', g)
print('Vertikal asymptote: x = -1')
print('Grense mot uendelig:', limit(g, x, oo))
print('g(0) =', simplify(g.subs(x, 0)))
print('g(2) =', simplify(g.subs(x, 2)))
Fasit: Grafen har asymptotene \(x=-1\) og \(y=2\), og går gjennom \(\left(2,0\right)\) og \(\left(0,-4\right)\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 8aGjennomsnittlig vekstfart
Oppgave 8a
Oppgave:
Kostnadene er \(K\left(x\right)=0{,}1x^2+30x+1000\), \(0\le x\le300\). Bestem den gjennomsnittlige vekstfarten til \(K\) i intervallet \(\left[0,100\right]\). Hva forteller svaret?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk definisjonen
Gjennomsnittlig vekstfart er \(\dfrac{K\left(100\right)-K\left(0\right)}{100-0}\).
Fasit: \(40\) kroner per enhet (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 8bDerivasjon
Oppgave 8b
Oppgave:
Bestem \(K^{\prime}\left(100\right)\). Hva forteller dette svaret?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Bedriften selger varen for 60 kroner per enhet. Hvor mange enheter må bedriften produsere per dag for å få størst mulig overskudd?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
For en andregradsfunksjon \(ax^2+bx+c\) ligger toppunktets x-verdi ved \(-\dfrac{b}{2a}\). Her får vi \[x=-\dfrac{30}{2\cdot\left(-0{,}1\right)}=150\]
Steg 5 — Sjekk intervallet
\(150\) ligger i intervallet \(0\le x\le300\), så dette er mulig produksjon.
Vanlig feil: Å maksimere inntekten alene. Oppgaven spør om overskudd, altså inntekt minus kostnad.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
O(x):=60x-(0.1x^2+30x+1000)
→ \(-0{,}1x^2+30x-1000\)
2
Ekstremalpunkt(O)
→ \(x=150\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Rational, diff, solve, Eq, simplify
x = symbols('x')
K = Rational(1, 10)*x**2 + 30*x + 1000
I = 60*x
O = I - K
O_derivert = diff(O, x)
kritiske = solve(Eq(O_derivert, 0), x)
print('Overskuddsfunksjon O(x) =', O)
print("O'(x) =", O_derivert)
print('Kritiske punkter:', kritiske)
for verdi in kritiske:
print('O(', verdi, ') =', simplify(O.subs(x, verdi)))
Fasit: \(150\) enheter per dag (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 9aNullpunkter
Oppgave 9a
Oppgave:
Funksjonen \(f\) er gitt ved \(f\left(x\right)=-\dfrac{2}{3}x^3+3x^2\), \(-1
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Sett funksjonen lik null
\[-\dfrac{2}{3}x^3+3x^2=0\]
Steg 2 — Faktoriser ut \(x^2\)
\[x^2\left(-\dfrac{2}{3}x+3\right)=0\]
Steg 3 — Bruk nullproduktregelen
Da må \(x^2=0\) eller \(-\dfrac{2}{3}x+3=0\).
Steg 4 — Løs faktorene
\[x=0\quad \text{eller}\quad x=\dfrac{9}{2}\]
Steg 5 — Sjekk definisjonsintervallet
Begge ligger i \(-1
Vanlig feil: Å overse at \(x=0\) er et dobbelt nullpunkt.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Løs(-(2/3)x^3+3x^2=0)
→ \(x=0 \lor x=\dfrac{9}{2}\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Rational, solve, Eq, factor
x = symbols('x')
f = -Rational(2, 3)*x**3 + 3*x**2
print('Faktorisert f(x):', factor(f))
nullpunkter = solve(Eq(f, 0), x)
print('Nullpunkter:', nullpunkter)
for verdi in nullpunkter:
print(f'f({verdi}) =', f.subs(x, verdi))
Fasit: \(x=0\) og \(x=\dfrac{9}{2}\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 9bDerivasjon
Oppgave 9b
Oppgave:
Bestem eventuelle topp- og bunnpunkt på grafen til \(f\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk nullpunktene
Grafen skjærer x-aksen ved \(x=0\) og \(x=\dfrac{9}{2}\).
Steg 2 — Bruk ekstremalpunktene
Grafen har bunnpunkt \(\left(0,0\right)\) og topppunkt \(\left(3,9\right)\).
Steg 3 — Bruk intervallet
Vi tegner bare for \(-1
Steg 4 — Vurder form
Siden ledende ledd er negativt, faller grafen for store positive \(x\).
Steg 5 — Tegn en jevn kurve
Kurven berører x-aksen ved \(x=0\) og krysser ved \(x=\dfrac{9}{2}\).
Vanlig feil: Å tegne \(x=0\) som et vanlig krysningspunkt. Her er \(x=0\) også bunnpunkt, så grafen tangerer x-aksen der.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
f(x):=-(2/3)x^3+3x^2
→ Graf med punktene markert
Python-kontroll
from sympy import symbols, Rational
x = symbols('x')
f = -Rational(2, 3)*x**3 + 3*x**2
punkter = [-1, 0, 1, 3, Rational(9, 2), 5]
print('Verdier som kan brukes i skissen:')
for verdi in punkter:
print(f'x = {verdi}, f(x) = {f.subs(x, verdi)}')
Fasit: Skissen skal vise nullpunktene \(0\) og \(\dfrac{9}{2}\), bunnpunkt \(\left(0,0\right)\) og toppunkt \(\left(3,9\right)\) (bekreftet digitalt).
Del 1 · Oppgave 9dTangent
Oppgave 9d
Oppgave:
Bestem likningen for linjen som tangerer grafen til \(f\) i punktet \(\left(1,f\left(1\right)\right)\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Finn punktet
\[f\left(1\right)=-\dfrac{2}{3}+3=\dfrac{7}{3}\]
Steg 2 — Finn stigningstallet
\[f^{\prime}\left(x\right)=-2x^2+6x\]
Steg 3 — Sett inn \(x=1\)
\[f^{\prime}\left(1\right)=-2+6=4\]
Steg 4 — Bruk punktform
\[y-\dfrac{7}{3}=4\left(x-1\right)\]
Steg 5 — Skriv på formen \(y=ax+b\)
\[y=4x-\dfrac{5}{3}\]
Vanlig feil: Å bruke \(f\left(1\right)\) som stigningstall. Stigningstallet er \(f^{\prime}\left(1\right)\).
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Fire personer deltar i et terningspill. Hver kaster en terning tre ganger. Sannsynligheten for at en bestemt deltaker får minst én sekser i løpet av de tre kastene, er \(p\). Vis at \(p\approx0{,}4213\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk komplement
Minst én sekser er enklere å regne som \(1\) minus ingen seksere.
Steg 2 — Sannsynlighet for ingen sekser i ett kast
Bestem sannsynligheten for at bare de to første deltakerne får minst én sekser i løpet av første runde.
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Definer suksess
Suksess er at en deltaker får minst én sekser. Sannsynligheten er \(p\).
Steg 2 — Bare de to første lykkes
Da må deltaker 1 og 2 lykkes, mens deltaker 3 og 4 ikke lykkes.
Bestem sannsynligheten for at nøyaktig to av deltakerne får minst én sekser i løpet av første runde.
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Tabellen viser produksjon av norsk oppdrettslaks. La \(x\) være antall år etter 1997. Framstill tallene i et koordinatsystem. Bestem en eksponentiell modell som passer bra med tallene. Hvor mange prosent vokser produksjonen per år?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Oversett år til \(x\)-verdier
Årene 1997, 2001, 2005, 2009 og 2013 gir \(x=0,4,8,12,16\).
Steg 2 — Bruk regresjonsmodell
En eksponentiell modell har form \(f\left(x\right)=a\cdot b^x\).
Steg 3 — Digital regresjon
Regresjon på punktene gir omtrent \[f\left(x\right)\approx324000\cdot1{,}083^x\]
Steg 4 — Tolk vekstfaktor
Vekstfaktoren \(1{,}083\) betyr at produksjonen multipliseres med \(1{,}083\) per år.
Steg 5 — Finn prosentvis vekst
\[1{,}083-1=0{,}083=8{,}3\ \%\]
Vanlig feil: Å lese \(1{,}083\) som \(1{,}083\ \%\). Vekstfaktoren svarer til \(8{,}3\ \%\) økning.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
import numpy as np
x = np.array([0, 4, 8, 12, 16], dtype=float)
y = np.array([335000, 435000, 585000, 863000, 1170000], dtype=float)
koeff = np.polyfit(x, np.log(y), 1)
ln_b, ln_a = koeff[0], koeff[1]
a = np.exp(ln_a)
b = np.exp(ln_b)
print('a ≈', round(a, 0))
print('b ≈', round(b, 3))
print('Modell: f(x) ≈ a*b**x')
print('Prosentvis vekst per år ≈', round((b - 1)*100, 2), 'prosent')
Fasit: \(f\left(x\right)\approx324000\cdot1{,}083^x\), vekst ca. \(8{,}3\ \%\) per år (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 2bEksponentiallikning
Oppgave 2b
Oppgave:
I resten av oppgaven bruker vi modellen \(f\left(x\right)=324000\cdot1{,}083^x\). Når vil produksjonen passere \(2\ 000\ 000\) tonn?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Sett opp ulikheten
Vi skal finne når \(324000\cdot1{,}083^x>2000000\).
\(1997+22{,}83\approx2019{,}83\). Produksjonen passerer derfor 2 000 000 tonn rundt slutten av 2019, altså i løpet av 2020 dersom vi bruker hele år.
Steg 5 — Tolk
Modellen sier når nivået blir høyere enn grensen, ikke nødvendigvis nøyaktig faktisk produksjon.
Vanlig feil: Å svare \(x=22{,}83\) uten å oversette tilbake til årstall.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Løs(324000*1.083^x=2000000)
→ \(x\approx22{,}83\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, log, N
x = symbols('x')
losning = log(2000000/324000) / log(1.083)
aar = 1997 + losning
print('x-verdi etter 1997 =', N(losning, 8))
print('Årstall =', N(aar, 8))
print('Tolkning: i løpet av 2020 ved hele år')
Fasit: Produksjonen passerer \(2\ 000\ 000\) tonn rundt årsskiftet 2019/2020, altså i løpet av 2020 (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 2cDerivasjon av eksponentialfunksjon
Oppgave 2c
Oppgave:
Når vil produksjonsveksten for første gang være større enn \(100\ 000\) tonn per år?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk momentan vekstfart
Produksjonsveksten per år kan modelleres med \(f^{\prime}\left(x\right)\).
\(1997+16{,}97\approx2013{,}97\). Veksten blir altså større enn \(100\ 000\) tonn per år rundt 2014.
Vanlig feil: Å bruke produksjonen \(f\left(x\right)\) i stedet for veksten \(f^{\prime}\left(x\right)\).
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Løs(324000*1.083^x*ln(1.083)=100000)
→ \(x\approx16{,}97\)
Python-kontroll
from sympy import log, N
x_grense = log(100000/(324000*log(1.083))) / log(1.083)
aar = 1997 + x_grense
print('x-verdi etter 1997 =', N(x_grense, 8))
print('Årstall =', N(aar, 8))
print('Tolkning: veksten passerer 100000 tonn per år rundt 2014')
Fasit: Rundt \(2014\) (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 3aLineær optimering
Oppgave 3a
Oppgave:
En fiskebutikk lager fiskekaker A og B. La \(x\) være kg type A og \(y\) kg type B. Begrunn ulikhetene \(x\ge0\), \(y\ge0\), \(x+y\le550\), \(0{,}6x+0{,}4y\le300\), \(0{,}2x+0{,}4y\le200\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Ikke-negativ produksjon
Butikken kan ikke produsere negative kg, derfor \(x\ge0\) og \(y\ge0\).
Steg 2 — Salgsbegrensning
De får ikke solgt mer enn 550 kg totalt, derfor \(x+y\le550\).
Steg 3 — Torskebegrensning
Type A bruker \(0{,}6\) kg torsk per kg, og B bruker \(0{,}4\). Tilgangen er 300 kg: \(0{,}6x+0{,}4y\le300\).
Steg 4 — Seibegrensning
Type A bruker \(0{,}2\) kg sei per kg, og B bruker \(0{,}4\). Tilgangen er 200 kg: \(0{,}2x+0{,}4y\le200\).
Steg 5 — Modellkontroll
Alle ulikhetene er øvre grenser eller naturlige ikke-negativitetskrav.
Vanlig feil: Å sette likhetstegn i alle ressurskrav. Ressursene må ikke nødvendigvis brukes helt opp.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
x>=0 ∧ y>=0 ∧ x+y<=550
→ Gyldig område
2
0.6x+0.4y<=300 ∧ 0.2x+0.4y<=200
→ Ressurskrav
Python-kontroll
from sympy import symbols
x, y = symbols('x y')
ulikheter = [x >= 0, y >= 0, x + y <= 550, 0.6*x + 0.4*y <= 300, 0.2*x + 0.4*y <= 200]
print('Ulikhetene i modellen:')
for u in ulikheter:
print(u)
Fasit: Ulikhetene følger direkte av ikke-negativ produksjon, salgstak, torskebegrensning og seibegrensning (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 3bLineær optimering
Oppgave 3b
Oppgave:
Skraver det området ulikhetene avgrenser, i et koordinatsystem.
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Tegn grenselinjene
Tegn \(x=0\), \(y=0\), \(x+y=550\), \(3x+2y=1500\) og \(x+2y=1000\).
Steg 2 — Finn skjæringspunkter
Relevante hjørner blir \(\left(0,0\right)\), \(\left(500,0\right)\), \(\left(400,150\right)\), \(\left(100,450\right)\) og \(\left(0,500\right)\).
Steg 3 — Velg riktig side av linjene
Området skal ligge i første kvadrant og under alle tre begrensningslinjene.
Steg 4 — Skraver området
Skraver polygonet gjennom hjørnene i rekkefølge.
Steg 5 — Kontrollpunkt
Punktet \(\left(0,0\right)\) oppfyller alle ulikheter, så området ligger på samme side som origo for de tre ressurslinjene.
Vanlig feil: Å ta med skjæringen mellom torske- og seilinjen \(\left(250,375\right)\). Den har \(x+y=625>550\), og ligger derfor utenfor området.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Skjæring({x+y=550,3x+2y=1500})
→ \(\left(400,150\right)\)
2
Skjæring({x+y=550,x+2y=1000})
→ \(\left(100,450\right)\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Eq, solve
x, y = symbols('x y')
linjer = [Eq(x + y, 550), Eq(3*x + 2*y, 1500), Eq(x + 2*y, 1000)]
print('Skjæringer mellom grenselinjer:')
for i in range(len(linjer)):
for j in range(i + 1, len(linjer)):
print(linjer[i], 'og', linjer[j], 'gir', solve((linjer[i], linjer[j]), (x, y)))
print('Relevante hjørner: (0,0), (500,0), (400,150), (100,450), (0,500)')
Butikken lager og selger \(x\) kg av type A og \(y\) kg av type B. Forklar at fortjenesten er gitt ved \(30x+25y-5000\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Finn råvarekostnad for A
Type A bruker \(0{,}6\) kg torsk og \(0{,}2\) kg sei. Kostnaden er \(0{,}6\cdot55+0{,}2\cdot35=40\) kr per kg.
Steg 2 — Finn dekningsbidrag for A
Salgspris er 70 kr, så bidraget er \(70-40=30\) kr per kg.
Steg 3 — Finn råvarekostnad for B
Type B koster \(0{,}4\cdot55+0{,}4\cdot35=36\) kr per kg.
Steg 4 — Finn dekningsbidrag for B
Salgspris er 61 kr, så bidraget er \(61-36=25\) kr per kg.
Steg 5 — Trekk fra faste kostnader
Fortjenesten blir \(30x+25y-5000\).
Vanlig feil: Å glemme de faste kostnadene på 5000 kroner.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
0.6*55+0.2*35
→ \(40\)
2
0.4*55+0.4*35
→ \(36\)
3
70-40, 61-36
→ \(30,25\)
Python-kontroll
from sympy import Rational
kost_A = Rational(6, 10)*55 + Rational(2, 10)*35
kost_B = Rational(4, 10)*55 + Rational(4, 10)*35
bidrag_A = 70 - kost_A
bidrag_B = 61 - kost_B
print('Kostnad per kg A:', kost_A)
print('Dekningsbidrag per kg A:', bidrag_A)
print('Kostnad per kg B:', kost_B)
print('Dekningsbidrag per kg B:', bidrag_B)
print('Fortjeneste: 30*x + 25*y - 5000')
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Bruk hjørneprinsippet
En lineær funksjon får maksimum i et hjørne av mulighetsområdet.
Steg 2 — Test hjørnene
Hjørnene er \(\left(0,0\right)\), \(\left(500,0\right)\), \(\left(400,150\right)\), \(\left(100,450\right)\), \(\left(0,500\right)\).
Dette skjer ved \(x=400\) kg type A og \(y=150\) kg type B.
Vanlig feil: Å bare sammenlikne salgsinntekter. Oppgaven spør om fortjeneste etter variable og faste kostnader.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Maksimer(30x+25y-5000, betingelser)
→ \(10750\) ved \(\left(400,150\right)\)
Python-kontroll
hjorner = [(0, 0), (500, 0), (400, 150), (100, 450), (0, 500)]
def fortjeneste(x, y):
return 30*x + 25*y - 5000
print('Fortjeneste i hjørnene:')
beste = None
for punkt in hjorner:
verdi = fortjeneste(*punkt)
print(punkt, '->', verdi)
if beste is None or verdi > beste[1]:
beste = (punkt, verdi)
print('Maksimum:', beste)
Fasit: Størst fortjeneste er \(10\ 750\) kroner ved \(400\) kg type A og \(150\) kg type B (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 4aInntektsfunksjon
Oppgave 4a
Oppgave:
Salgsprisen \(P\) i kroner per kilogram er \(P\left(x\right)=0{,}5x^2-10x+60\), \(0\le x\le8\), der \(x\) er antall tonn fisk per uke. Forklar at total inntekt er \(I\left(x\right)=1000\cdot x\cdot P\left(x\right)\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Steg 1 — Tolk \(x\)
\(x\) er tonn fisk. Ett tonn er 1000 kg.
Steg 2 — Finn antall kilogram
Når det selges \(x\) tonn, selges det \(1000x\) kg.
Steg 3 — Pris per kilogram
Prisen per kilogram er \(P\left(x\right)\) kroner.
Steg 4 — Inntekt er mengde ganger pris
\[I\left(x\right)=1000x\cdot P\left(x\right)\]
Steg 5 — Tolk enheten
Resultatet måles i kroner per uke.
Vanlig feil: Å glemme faktoren 1000 og dermed blande tonn og kilogram.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
I(x):=1000*x*(0.5x^2-10x+60)
→ \(1000xP\left(x\right)\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Rational, expand
x = symbols('x')
P = Rational(1, 2)*x**2 - 10*x + 60
I = 1000*x*P
print('P(x) =', P)
print('I(x) = 1000*x*P(x) =', expand(I))
Bruk graftegner til å bestemme hvilken fiskemengde som gir størst inntekt. Hvor stor er inntekten da?
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Maksimum i intervallet \(0\le x\le8\) finnes ved å undersøke toppunktet inne i intervallet og endepunktene.
Steg 3 — Digitalt maksimum
Graf/CAS gir maksimum ved \(x\approx4{,}56\).
Steg 4 — Finn inntekten
\[I\left(4{,}56\right)\approx113073\]
Steg 5 — Sammenlikn med endepunkt
\(I\left(8\right)=96000\), så indre maksimum er størst.
Vanlig feil: Å velge \(x=8\) fordi det er størst mengde. Prisen synker når mengden øker, så størst mengde gir ikke nødvendigvis størst inntekt.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
Maks(1000*x*(0.5x^2-10x+60),0<=x<=8)
→ \(x\approx4{,}56,\ I\approx113073\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Rational, diff, solve, Eq, N
x = symbols('x')
I = 1000*x*(Rational(1, 2)*x**2 - 10*x + 60)
Ip = diff(I, x)
kritiske = solve(Eq(Ip, 0), x)
print('I(x) =', I)
print("I'(x) =", Ip)
print('Kritiske punkter:', kritiske)
for verdi in [0, 8] + kritiske:
if 0 <= float(verdi) <= 8:
print('x =', N(verdi, 8), 'gir I(x) =', N(I.subs(x, verdi), 10))
Fasit: Størst inntekt fås ved ca. \(4{,}56\) tonn, og inntekten er ca. \(113\ 073\) kroner (bekreftet digitalt).
Del 2 · Oppgave 4cCAS og parameter
Oppgave 4c
Oppgave:
En annen modell er \(F\left(x\right)=0{,}5x^2-ax+60\), \(0\le x\le8\), der \(a\) er positiv. For en bestemt verdi av \(a\) blir inntektene størst når det selges 3 tonn. Bruk CAS til å bestemme \(a\).
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal identifisere riktig matematisk modell, regne kontrollert og avslutte med en tolkning som viser hva svaret betyr i oppgaven.
Andrederivert er \(I_a^{\prime\prime}\left(x\right)=1000\left(3x-2a\right)\). Ved \(x=3\) og \(a=12{,}25\) er denne negativ, så punktet er et maksimum.
Vanlig feil: Å derivere \(F\left(x\right)\) alene. Det er inntekten \(1000xF\left(x\right)\) som skal maksimeres.
Tolkning
Svaret er valgt slik at det både oppfyller regningen og gir mening i konteksten i oppgaven.
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
GeoGebra · CAS
1
I(x):=1000*x*(0.5x^2-a*x+60)
→ Inntekt
2
Løs(Derivert(I,x)(3)=0,a)
→ \(a=12{,}25\)
Python-kontroll
from sympy import symbols, Rational, diff, Eq, solve, simplify
x, a = symbols('x a')
I = 1000*x*(Rational(1, 2)*x**2 - a*x + 60)
Ip = diff(I, x)
likning = Eq(Ip.subs(x, 3), 0)
losning = solve(likning, a)
print('I_a(x) =', I)
print("I_a'(x) =", Ip)
print('Likning fra x = 3:', likning)
print('Løsning for a:', losning)
for verdi in losning:
Ipp = diff(Ip, x)
print("I_a''(3) når a =", verdi, 'er', simplify(Ipp.subs({x: 3, a: verdi})))
Fasit: \(a=12{,}25\) (bekreftet digitalt).
ifingo-lærerenHjelper deg å forstå
ifingo-læreren hjelper deg å forstå – ikke å gjøre leksene for deg 💜