S1 eksamenVår 2018

Matematikk S1 eksamen – vår 2018

ifingo
Norsk (Bokmål)
ifingo · Matematikk S1 · Udir-løsningsforslag

Matematikk S1 - Vår 2018

Fullstendig, ryddig og kontrollert løsningsforslag til eksamenssettet. Hver deloppgave er transkribert, løst trinnvis og kontrollert med Python/SymPy og GeoGebra CAS der det er relevant.

Del 1 uten hjelpemidlerDel 2 med hjelpemidlerMathJax-formatNøytral Python-visning

Del 1 - Uten hjelpemidler

Del 1 · Oppgave 1aLikning andre grad

Oppgave 1a

Oppgave:

Løs likningen \(2x^2-5x+1=x-3\).

Vis løsning

Vi samler alle ledd på venstre side:

\[2x^2-5x+1-x+3=0\]

Dette gir

\[2x^2-6x+4=0\]

Alle ledd kan deles på \(2\):

\[x^2-3x+2=0\]

Faktorisering gir

\[(x-1)(x-2)=0\]

Et produkt er null når minst én faktor er null.

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, factor
x = symbols('x')
likning = Eq(2*x**2 - 5*x + 1, x - 3)
standardform = 2*x**2 - 5*x + 1 - (x - 3)
print("Standardform:", standardform)
print("Faktorisert:", factor(standardform))
print("Løsninger:", solve(likning, x))

# Utskrift:
# Standardform: 2*x**2 - 6*x + 4
# Faktorisert: 2*(x - 2)*(x - 1)
# Løsninger: [1, 2]
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs(2x^2-5x+1=x-3,x)
{x = 1, x = 2}
2
Faktoriser(2x^2-6x+4)
2(x-1)(x-2)
Fasit: \(x=1\) eller \(x=2\).
Del 1 · Oppgave 1bLogaritmelikning

Oppgave 1b

Oppgave:

Løs likningen \(2\lg(x+7)=4\).

Vis løsning

Først må \(x+7>0\), altså \(x>-7\).

\[2\lg(x+7)=4\]

Dividerer med \(2\):

\[\lg(x+7)=2\]

Siden \(\lg(100)=2\), får vi

\[x+7=100\]

Dermed er \(x=93\), og dette oppfyller definisjonskravet.

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, log
x = symbols('x')
# lg betyr logaritme med grunntall 10
likning = Eq(2*log(x + 7, 10), 4)
losning = solve(likning, x)
print("Løsning:", losning)
for verdi in losning:
    print("Kontroll, x+7 =", verdi + 7)
    print("Venstre side =", 2*log(verdi + 7, 10))

# Utskrift:
# Løsning: [93]
# Kontroll, x+7 = 100
# Venstre side = 4
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs(2lg(x+7)=4,x)
x = 93
2
2lg(93+7)
4
Fasit: \(x=93\).
Del 1 · Oppgave 1cEksponentiallikning

Oppgave 1c

Oppgave:

Løs likningen \(3\cdot 2^{3x+2}=12\cdot 2^6\).

Vis løsning

Vi deler først på \(3\):

\[2^{3x+2}=4\cdot 2^6\]

Siden \(4=2^2\), blir høyre side

\[2^2\cdot 2^6=2^8\]

Da må eksponentene være like:

\[3x+2=8\]

Dermed får vi \(3x=6\), altså \(x=2\).

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, simplify
x = symbols('x')
likning = Eq(3*2**(3*x + 2), 12*2**6)
losning = solve(likning, x)
print("Løsning:", losning)
for verdi in losning:
    venstre = 3*2**(3*verdi + 2)
    hoyre = 12*2**6
    print("Venstre:", venstre)
    print("Høyre:", hoyre)
    print("Differanse:", simplify(venstre - hoyre))

# Utskrift:
# Løsning: [2]
# Venstre: 768
# Høyre: 768
# Differanse: 0
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs(3*2^(3x+2)=12*2^6,x)
x = 2
2
3*2^(3*2+2)
768
Fasit: \(x=2\).
Del 1 · Oppgave 2Likningssystem

Oppgave 2

Oppgave:

Løs likningssystemet

\[\begin{cases}x^2+3y=7\\3x-y=1\end{cases}\]
Vis løsning

Fra den andre likningen får vi

\[y=3x-1\]

Setter dette inn i den første likningen:

\[x^2+3(3x-1)=7\]
\[x^2+9x-3=7\]
\[x^2+9x-10=0\]

Faktorisering gir

\[(x-1)(x+10)=0\]

Hvis \(x=1\), blir \(y=3\cdot1-1=2\). Hvis \(x=-10\), blir \(y=3\cdot(-10)-1=-31\).

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve
x, y = symbols('x y')
likninger = [Eq(x**2 + 3*y, 7), Eq(3*x - y, 1)]
losninger = solve(likninger, (x, y), dict=True)
print("Løsninger:")
for L in losninger:
    print(L)
    print("Kontroll 1:", L[x]**2 + 3*L[y])
    print("Kontroll 2:", 3*L[x] - L[y])

# Utskrift:
# Løsninger:
# {x: -10, y: -31}
# Kontroll 1: 7
# Kontroll 2: 1
# {x: 1, y: 2}
# Kontroll 1: 7
# Kontroll 2: 1
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs({x^2+3y=7, 3x-y=1},{x,y})
{(-10,-31),(1,2)}
Fasit: \((x,y)=(1,2)\) eller \((x,y)=(-10,-31)\).
Del 1 · Oppgave 3aAlgebraisk forenkling

Oppgave 3a

Oppgave:

Skriv uttrykket så enkelt som mulig: \((2x-3)^2-2x(2x-6)\).

Vis løsning

Vi utvider hvert ledd:

\[(2x-3)^2=4x^2-12x+9\]
\[2x(2x-6)=4x^2-12x\]

Da blir uttrykket

\[4x^2-12x+9-(4x^2-12x)=9\]

Alle \(x\)-leddene forsvinner.

Python-kontroll

from sympy import symbols, expand, simplify
x = symbols('x')
uttrykk = (2*x - 3)**2 - 2*x*(2*x - 6)
print("Utvidet:", expand(uttrykk))
print("Forenklet:", simplify(uttrykk))

# Utskrift:
# Utvidet: 9
# Forenklet: 9
GeoGebra CAS-kontroll
1
Utvid((2x-3)^2-2x(2x-6))
9
Fasit: \(9\).
Del 1 · Oppgave 3bLogaritmeregler

Oppgave 3b

Oppgave:

Skriv uttrykket så enkelt som mulig: \(\lg(2a)+\lg(4a)+\lg(8a)-\lg(16a)\).

Vis løsning

Her må \(a>0\). Vi bruker at sum av logaritmer blir logaritmen til produktet, og differanse blir logaritmen til kvotienten:

\[\lg(2a)+\lg(4a)+\lg(8a)-\lg(16a)=\lg\left(\frac{(2a)(4a)(8a)}{16a}\right)\]

Brøken forenkles:

\[\frac{64a^3}{16a}=4a^2\]

Derfor blir uttrykket \(\lg(4a^2)\).

Python-kontroll

from sympy import symbols, log, simplify
x = symbols('x', positive=True)
uttrykk = log(2*x, 10) + log(4*x, 10) + log(8*x, 10) - log(16*x, 10)
print("Opprinnelig uttrykk:", uttrykk)
print("Samlet logaritme:", log(4*x**2, 10))
print("Differanse mellom dem:", simplify(uttrykk - log(4*x**2, 10)))

# Utskrift:
# Opprinnelig uttrykk: log(2*x)/log(10) + log(4*x)/log(10) + log(8*x)/log(10) - log(16*x)/log(10)
# Samlet logaritme: log(4*x**2)/log(10)
# Differanse mellom dem: 0
GeoGebra CAS-kontroll
1
LogaritmiskForenkle(lg(2a)+lg(4a)+lg(8a)-lg(16a))
lg(4a^2)
Fasit: \(\lg(4a^2)\), for \(a>0\).
Del 1 · Oppgave 3cBrøkuttrykk

Oppgave 3c

Oppgave:

Skriv uttrykket så enkelt som mulig: \(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}-\frac{a-b}{ab}\).

Vis løsning

Fellesnevneren er \(ab\). Vi skriver alle ledd med denne nevneren:

\[\frac{1}{a}=\frac{b}{ab},\qquad \frac{1}{b}=\frac{a}{ab}\]

Da får vi

\[\frac{b}{ab}+\frac{a}{ab}-\frac{a-b}{ab}=\frac{b+a-a+b}{ab}\]

Telleren blir \(2b\), og dermed

\[\frac{2b}{ab}=\frac{2}{a}\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, simplify
alfa, beta = symbols('a b', nonzero=True)
uttrykk = 1/alfa + 1/beta - (alfa - beta)/(alfa*beta)
print("Opprinnelig:", uttrykk)
print("Forenklet:", simplify(uttrykk))

# Utskrift:
# Opprinnelig: -(a - b)/(a*b) + 1/b + 1/a
# Forenklet: 2/a
GeoGebra CAS-kontroll
1
Forenkle(1/a+1/b-(a-b)/(ab))
2/a
Fasit: \(\frac{2}{a}\), der \(a\neq0\) og \(b\neq0\).
Del 1 · Oppgave 4Andregradsulikhet

Oppgave 4

Oppgave:

Løs ulikheten \(x^2-3x+2\ge 0\).

Vis løsning

Vi faktoriserer venstre side:

\[x^2-3x+2=(x-1)(x-2)\]

Nullpunktene er \(x=1\) og \(x=2\). Siden koeffisienten foran \(x^2\) er positiv, vender parabelen oppover. Uttrykket er derfor positivt eller null utenfor intervallet mellom nullpunktene.

\[x\le 1\quad \text{eller}\quad x\ge 2\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, factor, solve_univariate_inequality
x = symbols('x', real=True)
uttrykk = x**2 - 3*x + 2
print("Faktorisert:", factor(uttrykk))
print("Løsningsmengde:", solve_univariate_inequality(uttrykk >= 0, x))

# Utskrift:
# Faktorisert: (x - 2)*(x - 1)
# Løsningsmengde: (2 <= x) | (x <= 1)
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs(x^2-3x+2>=0,x)
x <= 1 eller x >= 2
Fasit: \(x\in(-\infty,1]\cup[2,\infty)\).
Del 1 · Oppgave 5aPascals talltrekant

Oppgave 5a

Oppgave:

Skriv ned de åtte første radene i Pascals talltrekant.

Vis løsning

Vi starter med \(1\). Hver ny rad får \(1\) ytterst, og hvert indre tall er summen av de to tallene rett over.

RadTall
01
11 1
21 2 1
31 3 3 1
41 4 6 4 1
51 5 10 10 5 1
61 6 15 20 15 6 1
71 7 21 35 35 21 7 1

Python-kontroll

from math import comb
for n in range(8):
    rad = [comb(n, k) for k in range(n + 1)]
    print(f"Rad {n}:", rad)

# Utskrift:
# Rad 0: [1]
# Rad 1: [1, 1]
# Rad 2: [1, 2, 1]
# Rad 3: [1, 3, 3, 1]
# Rad 4: [1, 4, 6, 4, 1]
# Rad 5: [1, 5, 10, 10, 5, 1]
# Rad 6: [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
# Rad 7: [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
GeoGebra CAS-kontroll
1
Sekvens({Binomial(n,k)},k,0,n), n=0..7
Pascal-radene 0 til 7
Fasit: De åtte første radene er rad \(0\) til rad \(7\) som vist i tabellen.
Del 1 · Oppgave 5bHypergeometrisk sannsynlighet

Oppgave 5b

Oppgave:

I en eske ligger det 3 røde og 4 blå kuler. Du trekker tilfeldig 3 kuler uten tilbakelegging. Bestem sannsynligheten for at du trekker tre blå kuler.

Vis løsning

Totalt antall måter å trekke 3 kuler fra 7 kuler er \(\binom{7}{3}\). For å få tre blå må vi velge alle de 3 kulene fra de 4 blå:

\[P(\text{tre blå})=\frac{\binom{4}{3}}{\binom{7}{3}}=\frac{4}{35}\]

Python-kontroll

from math import comb
gunstige = comb(4, 3)
mulige = comb(7, 3)
sannsynlighet = gunstige / mulige
print("Gunstige trekk:", gunstige)
print("Mulige trekk:", mulige)
print("Sannsynlighet:", sannsynlighet)
print("Eksakt brøk: 4/35")

# Utskrift:
# Gunstige trekk: 4
# Mulige trekk: 35
# Sannsynlighet: 0.11428571428571428
# Eksakt brøk: 4/35
GeoGebra CAS-kontroll
1
Binomial(4,3)/Binomial(7,3)
4/35
Fasit: \(\frac{4}{35}\approx0{,}114\).
Del 1 · Oppgave 5cKomplement og kombinasjoner

Oppgave 5c

Oppgave:

Bestem sannsynligheten for at det er både røde og blå kuler blant de tre kulene du trekker.

Vis løsning

Det motsatte av «både røde og blå» er at alle kulene har samme farge. Det kan skje på to måter: tre blå eller tre røde.

\[P(\text{tre blå})=\frac{\binom{4}{3}}{\binom{7}{3}}=\frac{4}{35}\]
\[P(\text{tre røde})=\frac{\binom{3}{3}}{\binom{7}{3}}=\frac{1}{35}\]

Dermed blir

\[P(\text{både røde og blå})=1-\frac{4}{35}-\frac{1}{35}=\frac{30}{35}=\frac{6}{7}\]

Python-kontroll

from math import comb
mulige = comb(7, 3)
alle_blaa = comb(4, 3)
alle_rode = comb(3, 3)
prob = 1 - (alle_blaa + alle_rode) / mulige
print("Mulige trekk:", mulige)
print("Tre blå:", alle_blaa)
print("Tre røde:", alle_rode)
print("Sannsynlighet både røde og blå:", prob)
print("Eksakt brøk: 6/7")

# Utskrift:
# Mulige trekk: 35
# Tre blå: 4
# Tre røde: 1
# Sannsynlighet både røde og blå: 0.8571428571428572
# Eksakt brøk: 6/7
GeoGebra CAS-kontroll
1
1-(Binomial(4,3)+Binomial(3,3))/Binomial(7,3)
6/7
Fasit: \(\frac{6}{7}\approx0{,}857\).
Del 1 · Oppgave 6Lineære ulikheter

Oppgave 6

Oppgave:

Skraver området som er avgrenset av ulikhetene

\[x\ge0,\qquad y\le8,\qquad x+y\le10,\qquad 3x-2y\le -2\]
Vis løsning

Den siste ulikheten skrives om slik:

\[3x-2y\le -2\quad\Longleftrightarrow\quad y\ge \frac{3}{2}x+1\]

Området ligger altså til høyre for \(y\)-aksen, under \(y=8\), under \(y=10-x\), og over \(y=\frac{3}{2}x+1\).

Hjørnepunktene får vi ved å skjære grenselinjene:

\[(0,1),\quad (0,8),\quad (2,8),\quad \left(\frac{18}{5},\frac{32}{5}\right)\]

Det er dette firkantområdet som skal skraveres.

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, Rational
x, y = symbols('x y')
linjer = [Eq(x, 0), Eq(y, 8), Eq(x + y, 10), Eq(3*x - 2*y, -2)]
punkter = []
for i in range(len(linjer)):
    for j in range(i + 1, len(linjer)):
        sol = solve([linjer[i], linjer[j]], (x, y), dict=True)
        for p in sol:
            X, Y = p[x], p[y]
            if X >= 0 and Y <= 8 and X + Y <= 10 and 3*X - 2*Y <= -2:
                punkter.append((X, Y))
print("Hjørnepunkter:")
for p in punkter:
    print(p)

# Utskrift:
# Hjørnepunkter:
# (0, 8)
# (0, 1)
# (2, 8)
# (18/5, 32/5)
GeoGebra CAS-kontroll
1
Intersect(x=0, 3x-2y=-2)
(0,1)
2
Intersect(y=8, x+y=10)
(2,8)
3
Intersect(x+y=10, 3x-2y=-2)
(18/5,32/5)
Fasit: Skraver firkanten med hjørner \((0,1)\), \((0,8)\), \((2,8)\) og \(\left(\frac{18}{5},\frac{32}{5}\right)\).
Del 1 · Oppgave 7aRasjonal funksjon

Oppgave 7a

Oppgave:

Funksjonen \(f\) er gitt ved \(f(x)=\frac{2x-1}{x+2}\), \(x\neq -2\). Lag en skisse av grafen.

Vis løsning

Vi finner de viktigste egenskapene før vi skisserer grafen.

Vertikal asymptote får vi når nevneren er null:

\[x+2=0\quad\Rightarrow\quad x=-2\]

For store \(|x|\) er forholdet mellom de ledende leddene \(\frac{2x}{x}=2\). Derfor er horisontal asymptote

\[y=2\]

Nullpunktet finner vi ved \(2x-1=0\), altså \(x=\frac12\). Skjæring med \(y\)-aksen er

\[f(0)=\frac{-1}{2}=-\frac12\]

Skissen skal derfor ha to grener, en på hver side av \(x=-2\), med horisontal asymptote \(y=2\).

Python-kontroll

from sympy import symbols, limit, oo, solve
x = symbols('x')
f = (2*x - 1)/(x + 2)
print("f(x) =", f)
print("Vertikal asymptote: x = -2")
print("Grense når x går mot uendelig:", limit(f, x, oo))
print("Grense når x går mot minus uendelig:", limit(f, x, -oo))
print("Nullpunkt:", solve(2*x - 1, x))
print("Skjæring med y-aksen:", f.subs(x, 0))

# Utskrift:
# f(x) = (2*x - 1)/(x + 2)
# Vertikal asymptote: x = -2
# Grense når x går mot uendelig: 2
# Grense når x går mot minus uendelig: 2
# Nullpunkt: [1/2]
# Skjæring med y-aksen: -1/2
GeoGebra CAS-kontroll
1
Asymptote((2x-1)/(x+2))
x=-2, y=2
2
Nullpunkt((2x-1)/(x+2))
x=1/2
Fasit: Vertikal asymptote \(x=-2\), horisontal asymptote \(y=2\), nullpunkt \(x=\frac12\), og \(f(0)=-\frac12\).
Del 1 · Oppgave 7bRasjonal likning

Oppgave 7b

Oppgave:

Løs likningen \(f(x)=x-2\), der \(f(x)=\frac{2x-1}{x+2}\).

Vis løsning

Vi løser

\[\frac{2x-1}{x+2}=x-2\]

Siden \(x\neq -2\), kan vi multiplisere med \(x+2\):

\[2x-1=(x-2)(x+2)\]
\[2x-1=x^2-4\]

Flytter alt til høyre side:

\[x^2-2x-3=0\]

Faktorisering gir

\[(x-3)(x+1)=0\]

Begge løsningene er tillatt, siden ingen av dem er \(-2\).

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve, factor
x = symbols('x')
f = (2*x - 1)/(x + 2)
likning = Eq(f, x - 2)
polynom = (x - 2)*(x + 2) - (2*x - 1)
print("Likning:", likning)
print("Polynom etter multiplikasjon:", factor(polynom))
print("Løsninger:", solve(likning, x))

# Utskrift:
# Likning: Eq((2*x - 1)/(x + 2), x - 2)
# Polynom etter multiplikasjon: (x - 3)*(x + 1)
# Løsninger: [-1, 3]
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs((2x-1)/(x+2)=x-2,x)
{-1, 3}
Fasit: \(x=-1\) eller \(x=3\).
Del 1 · Oppgave 8aDerivasjon

Oppgave 8a

Oppgave:

Funksjonen \(g\) er gitt ved \(g(x)=2x^3+3x^2-12x\). Bestem \(g'(x)\).

Vis løsning

Vi deriverer ledd for ledd:

\[(2x^3)'=6x^2,\qquad (3x^2)'=6x,\qquad (-12x)'=-12\]

Dermed er

\[g'(x)=6x^2+6x-12\]

Dette kan også faktoriseres:

\[g'(x)=6(x+2)(x-1)\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, diff, factor
x = symbols('x')
g = 2*x**3 + 3*x**2 - 12*x
derivert = diff(g, x)
print("g(x) =", g)
print("g'(x) =", derivert)
print("Faktorisert:", factor(derivert))

# Utskrift:
# g(x) = 2*x**3 + 3*x**2 - 12*x
# g'(x) = 6*x**2 + 6*x - 12
# Faktorisert: 6*(x - 1)*(x + 2)
GeoGebra CAS-kontroll
1
Derivert(2x^3+3x^2-12x)
6x^2+6x-12
Fasit: \(g'(x)=6x^2+6x-12=6(x+2)(x-1)\).
Del 1 · Oppgave 8bTopp- og bunnpunkt

Oppgave 8b

Oppgave:

Bestem toppunktet og bunnpunktet på grafen til \(g(x)=2x^3+3x^2-12x\).

Vis løsning

Fra forrige del har vi

\[g'(x)=6(x+2)(x-1)\]

Kritiske punkter er derfor \(x=-2\) og \(x=1\).

Fortegnet til \(g'\) er positivt før \(-2\), negativt mellom \(-2\) og \(1\), og positivt etter \(1\). Derfor har grafen toppunkt ved \(x=-2\) og bunnpunkt ved \(x=1\).

\[g(-2)=2(-2)^3+3(-2)^2-12(-2)=20\]
\[g(1)=2+3-12=-7\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, diff, solve
x = symbols('x')
g = 2*x**3 + 3*x**2 - 12*x
gp = diff(g, x)
kritiske = solve(gp, x)
print("Kritiske x-verdier:", kritiske)
for a in kritiske:
    print("x =", a, "gir g(x) =", g.subs(x, a))
    print("g''(x) =", diff(gp, x).subs(x, a))

# Utskrift:
# Kritiske x-verdier: [-2, 1]
# x = -2 gir g(x) = 20
# g''(x) = -18
# x = 1 gir g(x) = -7
# g''(x) = 18
GeoGebra CAS-kontroll
1
Ekstremalpunkt(2x^3+3x^2-12x)
(-2,20), (1,-7)
Fasit: Toppunkt \((-2,20)\), bunnpunkt \((1,-7)\).
Del 1 · Oppgave 8cGjennomsnittlig vekstfart

Oppgave 8c

Oppgave:

Bestem den gjennomsnittlige vekstfarten til \(g\) i intervallet \([0,2]\).

Vis løsning

Gjennomsnittlig vekstfart på \([a,b]\) er

\[\frac{g(b)-g(a)}{b-a}\]

Her er \(a=0\) og \(b=2\):

\[g(0)=0\]
\[g(2)=2\cdot 2^3+3\cdot2^2-12\cdot2=16+12-24=4\]

Dermed blir gjennomsnittlig vekstfart

\[\frac{4-0}{2-0}=2\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, simplify
x = symbols('x')
g = 2*x**3 + 3*x**2 - 12*x
a, b = 0, 2
vekstfart = (g.subs(x, b) - g.subs(x, a))/(b - a)
print("g(0) =", g.subs(x, a))
print("g(2) =", g.subs(x, b))
print("Gjennomsnittlig vekstfart:", simplify(vekstfart))

# Utskrift:
# g(0) = 0
# g(2) = 4
# Gjennomsnittlig vekstfart: 2
GeoGebra CAS-kontroll
1
(g(2)-g(0))/(2-0)
2
Fasit: Den gjennomsnittlige vekstfarten er \(2\).
Del 1 · Oppgave 8dMomentan vekstfart

Oppgave 8d

Oppgave:

Bestem de punktene på grafen der den momentane vekstfarten er \(24\).

Vis løsning

Momentan vekstfart er den deriverte. Vi løser derfor

\[g'(x)=24\]

Siden \(g'(x)=6x^2+6x-12\), får vi

\[6x^2+6x-12=24\]
\[x^2+x-6=0\]
\[(x+3)(x-2)=0\]

Altså \(x=-3\) eller \(x=2\). Punktene er

\[g(-3)=9,\qquad g(2)=4\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, diff, solve, Eq
x = symbols('x')
g = 2*x**3 + 3*x**2 - 12*x
gp = diff(g, x)
losninger = solve(Eq(gp, 24), x)
print("Løsninger for g'(x)=24:", losninger)
for a in losninger:
    print("Punkt:", (a, g.subs(x, a)))

# Utskrift:
# Løsninger for g'(x)=24: [-3, 2]
# Punkt: (-3, 9)
# Punkt: (2, 4)
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs(Derivert(g)=24,x)
{-3,2}
2
g(-3), g(2)
9, 4
Fasit: Punktene er \((-3,9)\) og \((2,4)\).
Del 1 · Oppgave 9aFortegnslinje for derivert

Oppgave 9a

Oppgave:

Nedenfor ser du fortegnslinjen til \(f'(x)\), for en funksjon \(f\). Bruk fortegnslinjen til å bestemme hvor grafen til \(f\) stiger, og hvor den synker.

Vis løsning

Av fortegnslinjen ser vi at \(f'(x)=0\) ved \(x=-2\) og \(x=1\). Den deriverte er positiv på venstre side av \(1\) og negativ på høyre side av \(1\). Ved \(x=-2\) er den deriverte null uten at fortegnet skifter.

Derfor stiger grafen når \(f'(x)>0\), altså for \(x<1\), bortsett fra at tangenten er horisontal akkurat ved \(x=-2\). Grafen synker når \(x>1\).

Python-kontroll

from sympy import symbols, factor
x = symbols('x')
# En mulig derivert med samme fortegnslinje:
fp = -(x + 2)**2*(x - 1)
print("Mulig f'(x):", factor(fp))
for test in [-3, -1, 2]:
    print("x =", test, "gir f'(x) =", fp.subs(x, test))

# Utskrift:
# Mulig f'(x): -(x - 1)*(x + 2)**2
# x = -3 gir f'(x) = 4
# x = -1 gir f'(x) = 2
# x = 2 gir f'(x) = -16
GeoGebra CAS-kontroll
1
f\'(x)=-(x+2)^2(x-1)
positiv før 1, negativ etter 1
Fasit: Grafen stiger for \(x<1\) og synker for \(x>1\).
Del 1 · Oppgave 9bSkisse fra fortegnslinje

Oppgave 9b

Oppgave:

Lag en skisse som viser hvordan grafen til \(f\) kan se ut.

Vis løsning

En mulig graf må ha disse egenskapene:

  • Den stiger fram til \(x=1\).
  • Den har horisontal tangent ved \(x=-2\), men ikke topp eller bunn der, fordi fortegnet til \(f'\) ikke skifter.
  • Den har toppunkt ved \(x=1\), fordi \(f'\) går fra positiv til negativ.
  • Etter \(x=1\) synker grafen.

En funksjon som passer med fortegnslinjen, er en antiderivert av

\[f'(x)=-(x+2)^2(x-1)\]

For eksempel kan vi velge

\[f(x)=-\frac14x^4-x^3+4x\]

Denne gir riktig form på skissen.

Python-kontroll

from sympy import symbols, integrate, factor, diff
x = symbols('x')
fp = -(x + 2)**2*(x - 1)
f = integrate(fp, x)
print("Valgt f'(x):", factor(fp))
print("En mulig f(x):", f)
print("Kontroll, derivert av f:", factor(diff(f, x)))

# Utskrift:
# Valgt f'(x): -(x - 1)*(x + 2)**2
# En mulig f(x): -x**4/4 - x**3 + 4*x
# Kontroll, derivert av f: -(x - 1)*(x + 2)**2
GeoGebra CAS-kontroll
1
Integral(-(x+2)^2(x-1),x)
-x^4/4 - x^3 + 4x + C
Fasit: Skissen skal vise stigende graf fram til \(x=1\), horisontal tangent ved \(x=-2\), toppunkt ved \(x=1\), og synkende graf etter \(x=1\).

Del 2 - Med hjelpemidler

Del 2 · Oppgave 1CAS og lineært likningssystem

Oppgave 1

Oppgave:

Einar selger torsk og sei. Én dag solgte han 110 kg torsk og 200 kg sei for 6795 kroner. Dagen etter solgte han 150 kg torsk og 230 kg sei for 8390 kroner. Sett opp et likningssystem og bruk CAS til å bestemme prisen per kilogram for hver fisketype.

Vis løsning

La \(t\) være prisen per kilogram torsk og \(s\) være prisen per kilogram sei.

Opplysningene gir likningssystemet

\[\begin{cases}110t+200s=6795\\150t+230s=8390\end{cases}\]

CAS-løsningen gir

\[t=\frac{49}{2}=24{,}50\]
\[s=\frac{41}{2}=20{,}50\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve
pris_torsk, pris_sei = symbols('pris_torsk pris_sei')
likninger = [
    Eq(110*pris_torsk + 200*pris_sei, 6795),
    Eq(150*pris_torsk + 230*pris_sei, 8390)
]
losning = solve(likninger, (pris_torsk, pris_sei), dict=True)[0]
print("Pris torsk:", losning[pris_torsk])
print("Pris sei:", losning[pris_sei])
print("Kontroll dag 1:", 110*losning[pris_torsk] + 200*losning[pris_sei])
print("Kontroll dag 2:", 150*losning[pris_torsk] + 230*losning[pris_sei])

# Utskrift:
# Pris torsk: 49/2
# Pris sei: 41/2
# Kontroll dag 1: 6795
# Kontroll dag 2: 8390
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs({110t+200s=6795,150t+230s=8390},{t,s})
{t=49/2, s=41/2}
Fasit: Torsk kostet \(24{,}50\) kr/kg og sei kostet \(20{,}50\) kr/kg.
Del 2 · Oppgave 2aBinomisk modell

Oppgave 2a

Oppgave:

Et fly har plass til 116 passasjerer. Sannsynligheten for at en passasjer som har kjøpt billett, ikke møter, er 6 %. La \(X\) være antall passasjerer som møter. Hva må vi forutsette for å bruke en binomisk modell?

Vis løsning

En binomisk modell passer når vi har et fast antall forsøk, to mulige utfall i hvert forsøk, samme sannsynlighet i hvert forsøk og uavhengige forsøk.

Her betyr det:

  • Vi må ha et fast antall solgte billetter.
  • Hver passasjer enten møter eller møter ikke.
  • Sannsynligheten for å møte er den samme for alle, \(p=0{,}94\).
  • Om én passasjer møter, må ikke påvirke om en annen passasjer møter.

Python-kontroll

# Dette er en modellvurdering, ikke en ren regneoppgave.
solgte_billetter = 122
p_moter = 0.94
print("Antall forsøk n:", solgte_billetter)
print("Suksess: passasjeren møter")
print("Sannsynlighet for suksess p:", p_moter)
print("Modellkrav: faste n, to utfall, samme p, uavhengighet")

# Utskrift:
# Antall forsøk n: 122
# Suksess: passasjeren møter
# Sannsynlighet for suksess p: 0.94
# Modellkrav: faste n, to utfall, samme p, uavhengighet
GeoGebra CAS-kontroll
1
BinomiskModell(n,p)
n fast, to utfall, lik p, uavhengig
Fasit: Fast antall passasjerer, to utfall, lik sannsynlighet \(p=0{,}94\), og uavhengighet mellom passasjerene.
Del 2 · Oppgave 2bBinomisk kumulativ sannsynlighet

Oppgave 2b

Oppgave:

Til en flyavgang er det solgt 122 billetter. Bestem sannsynligheten for at alle som møter, får plass på flyet.

Vis løsning

Flyet har plass til 116 passasjerer. Når 122 billetter er solgt og hver passasjer møter med sannsynlighet \(0{,}94\), har vi

\[X\sim \operatorname{Bin}(122;0{,}94)\]

Alle som møter får plass når \(X\le116\).

\[P(X\le116)=\sum_{k=0}^{116}\binom{122}{k}0{,}94^k\cdot0{,}06^{122-k}\]

Med digitalt hjelpemiddel får vi

\[P(X\le116)\approx0{,}7466\]

Python-kontroll

from math import comb
n = 122
p = 0.94
kapasitet = 116
sannsynlighet = sum(comb(n, k)*p**k*(1-p)**(n-k) for k in range(kapasitet + 1))
print("n =", n)
print("p =", p)
print("P(X <= 116) =", sannsynlighet)
print("I prosent =", sannsynlighet*100)

# Utskrift:
# n = 122
# p = 0.94
# P(X <= 116) = 0.7466012313628733
# I prosent = 74.66012313628733
GeoGebra CAS-kontroll
1
BinomialCDF(122,0.94,116)
0.7466
Fasit: Sannsynligheten er omtrent \(0{,}747\), altså \(74{,}7\,\%\).
Del 2 · Oppgave 2cMaksimalt antall billetter

Oppgave 2c

Oppgave:

Flyselskapet ønsker at sannsynligheten skal være minst 95 % for at alle som møter, skal få plass. Hvor mange billetter kan flyselskapet maksimalt selge?

Vis løsning

Hvis selskapet selger \(n\) billetter, er

\[X\sim \operatorname{Bin}(n;0{,}94)\]

Kravet er

\[P(X\le116)\ge0{,}95\]

Vi prøver ulike verdier av \(n\) med CAS/regneark. Resultatet blir

\[P(X\le116)\approx0{,}9764\quad\text{når }n=119\]
\[P(X\le116)\approx0{,}9340\quad\text{når }n=120\]

Dermed er \(119\) det største antallet billetter som oppfyller kravet.

Python-kontroll

from math import comb
p = 0.94
kapasitet = 116
beste = None
for n in range(kapasitet, 140):
    sannsynlighet = sum(comb(n, k)*p**k*(1-p)**(n-k) for k in range(kapasitet + 1))
    if sannsynlighet >= 0.95:
        beste = (n, sannsynlighet)
print("Største n med sannsynlighet minst 0.95:", beste)
for n in [119, 120]:
    sannsynlighet = sum(comb(n, k)*p**k*(1-p)**(n-k) for k in range(kapasitet + 1))
    print("n =", n, "P(X <= 116) =", sannsynlighet)

# Utskrift:
# Største n med sannsynlighet minst 0.95: (119, 0.9764077617635896)
# n = 119 P(X <= 116) = 0.9764077617635896
# n = 120 P(X <= 116) = 0.9339579076183413
GeoGebra CAS-kontroll
1
Sekvens(BinomialCDF(n,0.94,116),n,116{,}125)
n=119 er siste verdi med minst 0.95
Fasit: Flyselskapet kan maksimalt selge \(119\) billetter.
Del 2 · Oppgave 3aLineær optimering - modell

Oppgave 3a

Oppgave:

Frode og Peter lager fuglekasser. Type A tar 10 min hos Frode og 20 min hos Peter. Type B tar 30 min hos Frode og 30 min hos Peter. Frode kan jobbe 15 timer og Peter 20 timer. Forklar ulikhetene \(x\ge0\), \(y\ge0\), \(x+3y\le90\), \(2x+3y\le120\).

Vis løsning

La \(x\) være antall kasser av type A og \(y\) antall kasser av type B. Antall kasser kan ikke være negativt, derfor:

\[x\ge0,\qquad y\ge0\]

Frode bruker \(10x+30y\) minutter. Han kan arbeide \(15\cdot60=900\) minutter:

\[10x+30y\le900\]

Deler på \(10\):

\[x+3y\le90\]

Peter bruker \(20x+30y\) minutter. Han kan arbeide \(20\cdot60=1200\) minutter:

\[20x+30y\le1200\]

Deler på \(10\):

\[2x+3y\le120\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, simplify
x, y = symbols('x y')
frode_tid = 10*x + 30*y
peter_tid = 20*x + 30*y
print("Frode:", frode_tid, "<=", 15*60)
print("Delt på 10:", simplify(frode_tid/10), "<=", 90)
print("Peter:", peter_tid, "<=", 20*60)
print("Delt på 10:", simplify(peter_tid/10), "<=", 120)

# Utskrift:
# Frode: 10*x + 30*y <= 900
# Delt på 10: x + 3*y <= 90
# Peter: 20*x + 30*y <= 1200
# Delt på 10: 2*x + 3*y <= 120
GeoGebra CAS-kontroll
1
10x+30y<=900
x+3y<=90
2
20x+30y<=1200
2x+3y<=120
Fasit: Ulikhetene følger direkte av ikke-negative antall og tidsbegrensningene for Frode og Peter.
Del 2 · Oppgave 3bMulighetsområde

Oppgave 3b

Oppgave:

Skraver området avgrenset av \(x\ge0\), \(y\ge0\), \(x+3y\le90\), \(2x+3y\le120\).

Vis løsning

Vi tegner grenselinjene \(x+3y=90\) og \(2x+3y=120\), sammen med koordinataksene.

Hjørnepunktene i området er:

\[(0,0),\quad (0,30),\quad (30,20),\quad (60,0)\]

Området er firkanten i første kvadrant som ligger under begge linjene.

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve
x, y = symbols('x y')
linjer = [Eq(x,0), Eq(y,0), Eq(x+3*y,90), Eq(2*x+3*y,120)]
punkter = set()
for i in range(len(linjer)):
    for j in range(i+1, len(linjer)):
        for sol in solve([linjer[i], linjer[j]], (x,y), dict=True):
            X, Y = sol[x], sol[y]
            if X >= 0 and Y >= 0 and X + 3*Y <= 90 and 2*X + 3*Y <= 120:
                punkter.add((X,Y))
print("Hjørnepunkter:")
for p in sorted(punkter):
    print(p)

# Utskrift:
# Hjørnepunkter:
# (0, 0)
# (0, 30)
# (30, 20)
# (60, 0)
GeoGebra CAS-kontroll
1
Intersect(x+3y=90,2x+3y=120)
(30,20)
Fasit: Skraver firkanten med hjørner \((0,0)\), \((0,30)\), \((30,20)\) og \((60,0)\).
Del 2 · Oppgave 3cMaksimering av fortjeneste

Oppgave 3c

Oppgave:

Fortjenesten er 60 kr for type A og 150 kr for type B. Hvor mange av hver type bør de produsere for størst mulig fortjeneste?

Vis løsning

Fortjenestefunksjonen er

\[F(x,y)=60x+150y\]

Ved lineær optimering holder det å teste hjørnepunktene:

PunktFortjeneste
\((0,0)\)0
\((0,30)\)4500
\((30,20)\)4800
\((60,0)\)3600

Størst fortjeneste får de i punktet \((30,20)\).

Python-kontroll

punkter = [(0,0), (0,30), (30,20), (60,0)]
def F(x,y):
    return 60*x + 150*y
for p in punkter:
    print(p, "fortjeneste =", F(*p))
beste = max(punkter, key=lambda p: F(*p))
print("Beste punkt:", beste)
print("Maksimal fortjeneste:", F(*beste))

# Utskrift:
# (0, 0) fortjeneste = 0
# (0, 30) fortjeneste = 4500
# (30, 20) fortjeneste = 4800
# (60, 0) fortjeneste = 3600
# Beste punkt: (30, 20)
# Maksimal fortjeneste: 4800
GeoGebra CAS-kontroll
1
Maksimer(60x+150y, betingelser)
(30,20), verdi 4800
Fasit: De bør lage \(30\) kasser av type A og \(20\) kasser av type B. Maksimal fortjeneste er \(4800\) kr.
Del 2 · Oppgave 3dEndret begrensning

Oppgave 3d

Oppgave:

Frode kan jobbe 3 timer ekstra en uke. Hvor mange kasser bør de produsere av hver type denne uken for størst mulig fortjeneste?

Vis løsning

Frode får \(18\) timer, altså \(1080\) minutter. Hans nye tidsbegrensning blir

\[10x+30y\le1080\quad\Longleftrightarrow\quad x+3y\le108\]

Peter har fortsatt

\[2x+3y\le120\]

Nye hjørnepunkter er

\[(0,0),\quad (0,36),\quad (12,32),\quad (60,0)\]

Vi tester fortjenesten \(F=60x+150y\):

PunktFortjeneste
\((0,36)\)5400
\((12,32)\)5520
\((60,0)\)3600

Størst fortjeneste får de ved \((12,32)\).

Python-kontroll

from sympy import symbols, Eq, solve
x, y = symbols('x y')
linjer = [Eq(x,0), Eq(y,0), Eq(x+3*y,108), Eq(2*x+3*y,120)]
punkter = set()
for i in range(len(linjer)):
    for j in range(i+1, len(linjer)):
        for sol in solve([linjer[i], linjer[j]], (x,y), dict=True):
            X, Y = sol[x], sol[y]
            if X >= 0 and Y >= 0 and X + 3*Y <= 108 and 2*X + 3*Y <= 120:
                punkter.add((X,Y))
def F(X,Y): return 60*X + 150*Y
print("Mulige hjørnepunkter og fortjeneste:")
for p in sorted(punkter):
    print(p, F(*p))
print("Beste:", max(punkter, key=lambda p: F(*p)))

# Utskrift:
# Mulige hjørnepunkter og fortjeneste:
# (0, 0) 0
# (0, 36) 5400
# (12, 32) 5520
# (60, 0) 3600
# Beste: (12, 32)
GeoGebra CAS-kontroll
1
Maksimer(60x+150y,{x+3y<=108,2x+3y<=120})
(12,32), verdi 5520
Fasit: De bør produsere \(12\) kasser av type A og \(32\) kasser av type B. Maksimal fortjeneste er \(5520\) kr.
Del 2 · Oppgave 4aRegresjon

Oppgave 4a

Oppgave:

Tabellen viser antall pumper montert etter \(0,2,4,6,8\) timer: \(0,38,93,135,169\). Bruk regresjon til å lage et tredjegradspolynom \(g\).

Vis løsning

Vi bruker tredjegradsregresjon på punktene

\[(0,0),\ (2,38),\ (4,93),\ (6{,}135),\ (8,169)\]

Regresjonen gir omtrent

\[g(x)\approx -0{,}2604x^3+2{,}75x^2+15{,}7917x-0{,}5\]

Dette er en regresjonsmodell. Den trenger ikke gå nøyaktig gjennom alle punktene, men skal gi en god samlet tilpasning.

Python-kontroll

import numpy as np
xverdier = np.array([0, 2, 4, 6, 8], dtype=float)
yverdier = np.array([0, 38, 93, 135, 169], dtype=float)
koeff = np.polyfit(xverdier, yverdier, 3)
print("Koeffisienter for ax^3 + bx^2 + cx + d:")
print(koeff)
print("Polynom:")
print(f"g(x) = {koeff[0]:.6f}x^3 + {koeff[1]:.6f}x^2 + {koeff[2]:.6f}x + {koeff[3]:.6f}")
print("Modellverdier:", np.polyval(koeff, xverdier))

# Utskrift:
# Koeffisienter for ax^3 + bx^2 + cx + d:
# [-0.26041667  2.75        15.79166667 -0.5       ]
# Polynom:
# g(x) = -0.260417x^3 + 2.750000x^2 + 15.791667x + -0.500000
# Modellverdier: [-0.5 40. 90.5 138. 166.]
GeoGebra CAS-kontroll
1
RegresjonPolynom({(0,0),(2,38),(4,93),(6{,}135),(8,169)},3)
-0.2604x^3+2.75x^2+15.7917x-0.5
Fasit: Et mulig tredjegradspolynom er \(g(x)\approx -0{,}2604x^3+2{,}75x^2+15{,}7917x-0{,}5\).
Del 2 · Oppgave 4bGraftegner

Oppgave 4b

Oppgave:

I resten av oppgaven er \(f(x)=-0{,}26x^3+2{,}8x^2+16x\), \(0\le x\le9\), en modell for antall pumper etter \(x\) timer. Bruk graftegner til å tegne grafen.

Vis løsning

Grafen skal tegnes for \(0\le x\le9\). Noen nyttige punkter er:

\(x\)\(f(x)\)
00
241,12
492,16
6140,64
8174,08
9181,26

Grafen er voksende i intervallet, men vekstfarten avtar mot slutten av arbeidsdagen.

Python-kontroll

from sympy import symbols
x = symbols('x')
f = -0.26*x**3 + 2.8*x**2 + 16*x
print("Funksjon:", f)
for verdi in [0, 2, 4, 6, 8, 9]:
    print("x =", verdi, "f(x) =", round(float(f.subs(x, verdi)), 2))

# Utskrift:
# Funksjon: -0.26*x**3 + 2.8*x**2 + 16*x
# x = 0 f(x) = 0.0
# x = 2 f(x) = 41.12
# x = 4 f(x) = 92.16
# x = 6 f(x) = 140.64
# x = 8 f(x) = 174.08
# x = 9 f(x) = 181.26
GeoGebra CAS-kontroll
1
f(x)=-0.26x^3+2.8x^2+16x, 0<=x<=9
graf i grafikkfeltet
Fasit: Tegn \(f(x)=-0{,}26x^3+2{,}8x^2+16x\) for \(0\le x\le9\).
Del 2 · Oppgave 4cLønnsmodell og ulikhet

Oppgave 4c

Oppgave:

Arne kan velge 9 kroner per pumpe eller 190 kroner per time. Hvor mange timer må han jobbe på én dag for at det skal lønne seg å velge betaling per montert pumpe?

Vis løsning

Lønn per pumpe etter \(x\) timer er

\[L_p(x)=9f(x)\]

Lønn per time er

\[L_t(x)=190x\]

Vi må løse ulikheten

\[9f(x)>190x\]

Med \(f(x)=-0{,}26x^3+2{,}8x^2+16x\) får vi løsninger i arbeidsintervallet omtrent

\[2{,}33

Betaling per pumpe lønner seg altså når han jobber mer enn omtrent \(2{,}33\) timer og mindre enn omtrent \(8{,}44\) timer.

Python-kontroll

from sympy import symbols, nroots, Eq
x = symbols('x')
f = -0.26*x**3 + 2.8*x**2 + 16*x
forskjell = 9*f - 190*x
nullpunkter = nroots(forskjell)
print("Forskjell L_p - L_t:", forskjell)
print("Nullpunkter:", nullpunkter)
for test in [2, 3, 8, 9]:
    print("x =", test, "forskjell =", round(float(forskjell.subs(x, test)), 2))

# Utskrift:
# Forskjell L_p - L_t: -2.34*x**3 + 25.2*x**2 - 46*x
# Nullpunkter: [0, 2.32913454158641, 8.44009622764436]
# x = 2 forskjell = -9.92
# x = 3 forskjell = 29.38
# x = 8 forskjell = 46.72
# x = 9 forskjell = -78.66
GeoGebra CAS-kontroll
1
Løs(9f(x)>190x,0<=x<=9)
2.33 < x < 8.44
Fasit: Det lønner seg med betaling per pumpe for omtrent \(2{,}33
Del 2 · Oppgave 4dStørst lønnsforskjell

Oppgave 4d

Oppgave:

Hvor mange timer må Arne jobbe én dag for at forskjellen på lønn per pumpe og lønn per time skal bli størst mulig?

Vis løsning

Vi maksimerer differansen

\[D(x)=9f(x)-190x\]

Med modellen får vi

\[D(x)=-2{,}34x^3+25{,}2x^2-46x\]

Vi deriverer:

\[D'(x)=-7{,}02x^2+50{,}4x-46\]

Løsningene av \(D'(x)=0\) er omtrent

\[x\approx1{,}07\quad\text{og}\quad x\approx6{,}11\]

Ved \(x\approx1{,}07\) er differansen et lokalt minimum. Ved \(x\approx6{,}11\) er differansen størst.

\[D(6{,}11)\approx126\]

Python-kontroll

from sympy import symbols, diff, solve, Eq
x = symbols('x')
f = -0.26*x**3 + 2.8*x**2 + 16*x
D = 9*f - 190*x
Dp = diff(D, x)
kritiske = solve(Eq(Dp, 0), x)
print("D(x) =", D)
print("D'(x) =", Dp)
print("Kritiske x-verdier:", [float(k) for k in kritiske])
for k in kritiske:
    print("x =", float(k), "D(x) =", float(D.subs(x, k)))
print("Endepunkt x=0:", float(D.subs(x, 0)))
print("Endepunkt x=9:", float(D.subs(x, 9)))

# Utskrift:
# D(x) = -2.34*x**3 + 25.2*x**2 - 46*x
# D'(x) = -7.02*x**2 + 50.4*x - 46
# Kritiske x-verdier: [1.0730885701990671, 6.106398609288112]
# x = 1.0730885701990671 D(x) = -23.23528921837295
# x = 6.106398609288112 D(x) = 125.95718270949726
# Endepunkt x=0: 0.0
# Endepunkt x=9: -78.65999999999985
GeoGebra CAS-kontroll
1
Maksimer(9f(x)-190x,0<=x<=9)
x≈6.11
Fasit: Forskjellen blir størst når han jobber omtrent \(6{,}1\) timer.