Oppgave 1-1:Andregradsulikhet med faktorisering 1T V26
Løs ulikheten
x2+7x+6≤0Fasit
x∈[−6,−1]
LøsningsforslagKI-generert
Vi faktoriserer venstresiden. Vi søker to tall som ganget gir 6 og lagt sammen gir 7: det er 1 og 6.
x2+7x+6=(x+1)(x+6)
Ulikheten blir:
(x+1)(x+6)≤0
Nullpunktene er x=−1 og x=−6.
Vi setter opp en fortegnslinje:
x<−6
x=−6
−6<x<−1
x=−1
x>−1
(x+6)
−
0
+
+
+
(x+1)
−
−
−
0
+
(x+6)(x+1)
+
0
−
0
+
Produktet er ≤0 når −6≤x≤−1.
Løsningen er x∈[−6,−1].
Oppgavedata
Kategori
1
Vanskegrad
1
Poeng
2
Temaer
ulikheter, andregradslikning
Kompetansemål
Utforske samanhengar mellom andregradslikningar og andregradsulikskapar, andregradsfunksjonar og kvadratsetningane og bruke samanhengane i problemløysing
Oppgave 1-2:Likningssystem med andregradsfunksjon 1T V26
Gitt likningssystemet
[−x2+4=yx−y=2]a)
Løs likningssystemet ved regning.
b)
Løs likningssystemet grafisk.
Fasit
a)
x=−3,y=−5 og x=2,y=0
b)
Skjæringspunktene (−3,−5) og (2,0) leses av grafen.
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi løser likningssystemet ved innsetting. Fra den andre likningen isolerer vi y:
x−y=2⟹y=x−2
Vi setter dette inn i den første likningen:
−x2+4=x−2−x2+4−x2−x+6x2+x−6=x−2=0=0
Vi faktoriserer andregradsuttrykket. Vi leter etter to tall med produkt −6 og sum 1: det er 3 og −2.
Grafene skjærer hverandre i punktene (−3,−5) og (2,0).
Oppgavedata
Kategori
2
Vanskegrad
2
Poeng
4
Temaer
likninger, andregradslikning
Kompetansemål
Utforske strategiar for å løyse likningar, likningssystem og ulikskapar og argumentere for tenkjemåtane sine
Utforske samanhengar mellom andregradslikningar og andregradsulikskapar, andregradsfunksjonar og kvadratsetningane og bruke samanhengane i problemløysing
Oppgave 1-3:Tredjegradslikning ved polynomdivisjon 1T V26
Løs likningen
2x3+3x2−18x+8=0Fasit
x=−4∨x=21∨x=2
LøsningsforslagKI-generert
Vi prøver heltallsverdier for å finne én rot. Prøver x=2:
2⋅23+3⋅22−18⋅2+8=16+12−36+8=0✓
Siden x=2 er en rot, er (x−2) en faktor. Vi utfører polynomdivisjon:
Forklare polynomdivisjon og bruke det til å omskrive algebraiske uttrykk, drøfte funksjonar og løyse likningar og ulikskapar
Utforske strategiar for å løyse likningar, likningssystem og ulikskapar og argumentere for tenkjemåtane sine
Oppgave 1-4:Identitet med andregradsuttrykk 1T V26
Gitt likningen
a(x+b)2=x2+8x+c
Bestem a, b og c slik at likningen blir en identitet.
Fasit
a=1, b=4, c=16
LøsningsforslagKI-generert
For at likningen skal være en identitet, må venstre side og høyre side være like for alle verdier av x. Vi utvider venstre side og sammenligner koeffisientene.
Vi utvider a(x+b)2:
a(x+b)2=a(x2+2bx+b2)=ax2+2abx+ab2
For at dette skal være identisk med x2+8x+c, må koeffisientene for hvert ledd være like:
ax22abxab2=x2=8x=c⟹⟹⟹a=12⋅1⋅b=8⟹b=4c=1⋅42=16
a=1,b=4,c=16
Oppgavedata
Kategori
2
Vanskegrad
2
Poeng
2
Temaer
identitet, andregradslikning
Kompetansemål
Forklare forskjellen mellom ein identitet, ei likning, eit algebraisk uttrykk og ein funksjon
Utforske samanhengar mellom andregradslikningar og andregradsulikskapar, andregradsfunksjonar og kvadratsetningane og bruke samanhengane i problemløysing
Oppgave 1-5:Tallfølge med mønsterformel 1T V26
Susanne arbeider med tallfølgen
1371321…
Hun ser et mønster og skriver
0⋅1+11⋅2+12⋅3+13⋅4+1=1=3=7=13a)
Bestem tall nummer 8 i tallfølgen.
b)
Sett opp en formel som Susanne kan bruke for å finne tall nummer n i tallfølgen.
Fasit
a)
57
b)
an=(n−1)⋅n+1
LøsningsforslagKI-generert
a)
Mønsteret viser at tall nummer n er gitt ved (n−1)⋅n+1.
Vi setter inn n=8:
(8−1)⋅8+1=7⋅8+1=56+1=57
Tall nummer 8 i tallfølgen er 57.
b)
Fra mønsteret ser vi at tall nummer n er
an=(n−1)⋅n+1
Dette kan også skrives som
an=n2−n+1
Oppgavedata
Delt med
1P, 1T
Kategori
2
Vanskegrad
2
Poeng
2
Temaer
tallfølger, formler
Kompetansemål
Identifisere variable storleikar i ulike situasjonar, setje opp formlar og utforske desse ved hjelp av digitale verktøy
Oppgave 1-6:Trekant med tangens lik 1 1T V26
Om en trekant ABC får du vite at
vinkel B er 90°
tangens til vinkel A er 1
Lag en figur og forklar hvordan denne trekanten kan se ut.
Fasit
Trekanten er likebeint og rettvinklet med ∠A=∠C=45°. Katetene er like lange og hypotenusen er k2.
LøsningsforslagKI-generert
Vi vet at vinkel B=90°, så B er den rette vinkelen. Da er AB og BC katetene, og AC er hypotenusen.
Tangens til vinkel A er forholdet mellom motstående og hosliggende katet:
tanA=ABBC=1
Dette betyr at BC=AB. Begge katetene er altså like lange – vi kaller dem k.
Hypotenusen AC finner vi med Pythagoras:
AC=AB2+BC2=k2+k2=2k2=k2
Siden katetene er like lange, er trekanten likebeint. Vinklene A og C må da være like store, og siden ∠A+∠C=90°, får vi:
∠A=∠C=45°
Trekanten er en 45-45-90-trekant (likebeint rettvinklet trekant).
Figuren er laget med følgende Python-kode:
import matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.patches as patchesfig, ax = plt.subplots(figsize=(5, 5))ax.set_aspect('equal')# Hjørner: B i origo (rett vinkel), A til venstre, C oppoverB = (0, 0)A = (-1, 0)C = (0, 1)triangle = plt.Polygon([A, B, C], fill=False, edgecolor='black', linewidth=2)ax.add_patch(triangle)# Rett vinkel-markering i Bsq = patches.Rectangle((0, 0), 0.07, 0.07, linewidth=1, edgecolor='black', facecolor='none')ax.add_patch(sq)# Buelinje for vinkel A og Cangle_arc = patches.Arc(A, 0.3, 0.3, angle=0, theta1=0, theta2=45, color='steelblue', linewidth=1.5)ax.add_patch(angle_arc)angle_arc_c = patches.Arc(C, 0.3, 0.3, angle=0, theta1=225, theta2=270, color='tomato', linewidth=1.5)ax.add_patch(angle_arc_c)
Trekanten er altså likebeint og rettvinklet med katetene k og hypotenusen k2, og vinklene er ∠B=90° og ∠A=∠C=45°.
Oppgavedata
Kategori
2
Vanskegrad
1
Poeng
1
Temaer
trigonometri, geometri
Kompetansemål
Gjere greie for definisjonane av sinus, cosinus og tangens og bruke trigonometri til å berekne lengder, vinklar og areal i vilkårlege trekantar
Oppgave 1-7:Eksakte verdier av sin og cos 30 grader 1T V26
a)
Bruk trekanten ovenfor til å vise at sin30°=21 og at cos30°=23.
b)
Bestem arealet av trekanten nedenfor.
c)
Bestem omkretsen av trekanten nedenfor.
Fasit
a)
Se løsningsforslag
b)
Areal=103
c)
Omkrets=18+103
LøsningsforslagKI-generert
a)
Den likebeinte trekanten i oppgaven har toppvinkel 30° og de to like sidene har lengde 4.
Vi speiler trekanten om én av de like sidene og setter de to trekantene sammen til én stor trekant. Den store trekanten har tre vinkler på 60° og alle tre sidene er 4, altså er den likebeint.
Vi trekker nå høyden fra toppen ned til grunnflaten i den likesidede trekanten. Høyden deler trekanten i to like rettvinklede trekanter. Hver av disse rettvinklede trekantene har:
Hypotenuse:4 (en side av den likesidede trekanten)
Kortkatet:24=2 (halve grunnflaten)
Vinkel mot hypotenuse ved grunnflaten:60°
Vinkel mot hypotenuse ved toppen:30°
I den rettvinklede trekanten kan vi nå lese av:
sin30°=hypotenusemotsta˚ende katet=42=21
For å finne lengstkateten h (høyden) bruker vi Pytagoras:
Gjere greie for definisjonane av sinus, cosinus og tangens og bruke trigonometri til å berekne lengder, vinklar og areal i vilkårlege trekantar
Lese og forstå matematiske bevis og utforske og utvikle bevis i relevante matematiske emne
Bruke trigonometri til å analysere og løyse samansette teoretiske og praktiske problem med lengder, vinklar og areal
Oppgave 1-8:Rasjonale funksjoner med asymptoter 1T V26
En rasjonal funksjon f har
ingen nullpunkt
to vertikale asymptoter
a)
Bestem et mulig funksjonsuttrykk f(x). Husk å argumentere for at svaret ditt er riktig.
En rasjonal funksjon g har horisontal asymptote y=2. Grafen til g skjærer ikke y-aksen.
b)
Bestem et mulig funksjonsuttrykk g(x). Husk å argumentere for at svaret ditt er riktig.
Fasit
a)
f(x)=x2−11
b)
g(x)=x2x−1
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi skal konstruere en rasjonal funksjon f som har ingen nullpunkter og to vertikale asymptoter.
Idé: En rasjonal funksjon q(x)p(x) har
nullpunkter der telleren p(x)=0
vertikale asymptoter der nevneren q(x)=0 (og telleren ikke er 0)
Vi velger telleren til å være konstanten 1, som aldri blir null. Da får vi ingen nullpunkter uansett hva som skjer i nevneren.
For å få to vertikale asymptoter trenger vi at nevneren har to ulike reelle nullpunkter. Vi velger
q(x)=x2−1=(x−1)(x+1)
som har nullpunktene x=1 og x=−1.
Vi setter
f(x)=x2−11
Argumentasjon:
Ingen nullpunkter: Telleren er 1=0 for alle x, så f(x)=0 har ingen løsning.
To vertikale asymptoter: Nevneren x2−1=0 gir x=1 og x=−1. I disse punktene er f udefinert og ∣f(x)∣→∞. Dermed er x=1 og x=−1 vertikale asymptoter.
f er en rasjonal funksjon fordi den er et forhold mellom to polynomer.
Svar:f(x)=x2−11
b)
Vi skal konstruere en rasjonal funksjon g med horisontal asymptote y=2 som ikke skjærer y-aksen.
Horisontal asymptote: En rasjonal funksjon q(x)p(x) der teller og nevner har samme grad, har horisontal asymptote y=ba, der a er ledende koeffisient i telleren og b er ledende koeffisient i nevneren.
Vi velger teller og nevner av grad 1:
g(x)=x2x−1
Her er ledende koeffisient i telleren 2, og ledende koeffisient i nevneren 1.
Argumentasjon:
Horisontal asymptote y=2: Vi skriver om:
g(x)=x2x−1=2−x1
Når x→±∞ går x1→0, og dermed g(x)→2. Den horisontale asymptoten er y=2.
Skjærer ikke y-aksen:g(0)=02⋅0−1=0−1 er udefinert. Dermed er g ikke definert for x=0, og grafen skjærer ikke y-aksen. (x=0 er en vertikal asymptote.)
g er en rasjonal funksjon fordi den er et forhold mellom to polynomer.
Svar:g(x)=x2x−1
Oppgavedata
Kategori
3
Vanskegrad
3
Poeng
4
Temaer
funksjoner, argumentasjon
Kompetansemål
Utforske og beskrive eigenskapane ved polynomfunksjonar, rasjonale funksjonar, eksponentialfunksjonar og potensfunksjonar
Oppgave 1-9:Derivert av andregradsfunksjon fra tangent 1T V26
Nedenfor ser du grafen til en andregradsfunksjon f
Bunnpunktet har koordinater (−1,−12,5)
Den rette linjen er en tangent med stigningstall 5
a)
Forklar at f′(4)=5.
b)
Bestem f′(x).
Fasit
a)
f′(4)=5 fordi tangentens stigningstall i et punkt er lik den deriverte i det punktet.
b)
f′(x)=x+1
LøsningsforslagKI-generert
a)
Den deriverte f′(a) er definert som stigningstallet til tangenten til grafen av f i punktet x=a.
Vi er gitt at tangentens stigningstall i x=4 er 5.
Derfor er f′(4)=5.
b)
Siden f er en andregradsfunksjon, er f′(x) en lineær funksjon (førstegradsfunksjon) på formen
f′(x)=ax+b
Vi trenger to verdier for å bestemme a og b.
Første verdi: bunnpunktet
I bunnpunktet er tangenten horisontal, slik at stigningstallet er 0. Bunnpunktet har x-koordinat −1, så:
f′(−1)=0
Andre verdi: fra deloppgave a)
f′(4)=5
Finn stigningstallet a:
a=4−(−1)f′(4)−f′(−1)=55−0=1
Finn konstantleddet b:
Vi bruker f′(−1)=0:
1⋅(−1)+bb=0=1
Kontroll:f′(4)=1⋅4+1=5 ✓
f′(x)=x+1
Oppgavedata
Kategori
2
Vanskegrad
2
Poeng
3
Temaer
derivasjon, funksjoner
Kompetansemål
Bruke gjennomsnittleg og momentan vekstfart i konkrete døme og gjere greie for den deriverte
Utforske og beskrive eigenskapane ved polynomfunksjonar, rasjonale funksjonar, eksponentialfunksjonar og potensfunksjonar
Del 2— med hjelpemidler · 2 timer
Oppgave 2-1:CO2-utslipp og optimal fart 1T V26
Fru Hansen eier en gammel bil. Når hun kjører med en fart på x km/h, slipper bilen ut U(x) gram CO₂ per kilometer, der U(x) er gitt ved
U(x)=x5400+0,0074x2+50,30<x<110a)
Hvor mange gram CO₂ slipper bilen ut per kilometer dersom fru Hansen kjører med en fart på 50km/h?
b)
Hvilken fart gir minst utslipp av CO₂ per kilometer? Hvor mange gram CO₂ slipper bilen ut per kilometer ved denne farten?
Fru Hansen kjører med en fart på 90km/h i 20 minutter.
c)
Hvor mange gram CO₂ slipper bilen ut i løpet av disse 20 minuttene?
Fasit
a)
U(50)=176,5g/km
b)
Minst utslipp ved fart x≈71,5km/h, utslipp U(71,5)≈163,4g/km
c)
≈5098g≈5,1kg
LøsningsforslagKI-generert
Nedenfor vises grafen til U(x) med de tre aktuelle punktene markert. Grafen er laget med Python og matplotlib:
import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltx = np.linspace(30, 110, 500)U = 5400/x + 0.0074*x**2 + 50fig, ax = plt.subplots(figsize=(9, 5.5))ax.plot(x, U, color='steelblue', linewidth=2.2)# Markerte punkterax.plot(50, 176.5, 'o', color='seagreen', markersize=9) # a)ax.plot(71.46, 163.36, 'o', color='tomato', markersize=9) # b) minimumax.plot(90, 169.94, 'o', color='orange', markersize=9) # c)ax.set_xlabel('Fart x (km/h)')ax.set_ylabel('CO2-utslipp U(x) (g/km)')plt.savefig('1t-v26-2-1.png', dpi=150)
Bruke trigonometri til å analysere og løyse samansette teoretiske og praktiske problem med lengder, vinklar og areal
Oppgave 2-3:Vipebestand med eksponentielle modeller
Vipa er kritisk truet fugleart i Norge.
I 2013 ble bestanden av viper anslått til å være omtrent 9000 par. I 2022 var bestanden omtrent 2500 par.
År
2013
2022
Vipebestand (par)
9000
2500
Tor antar at bestanden av viper har avtatt lineært og vil fortsette å avta lineært i årene framover. Egil antar at nedgangen har vært, og fortsatt vil være, eksponentiell.
La x være antall år etter 2013.
a)
Lag en modell f som viser utviklingen av vipebestanden ut fra Tors antakelser. Forklar hva modellen forteller om utviklingen.
b)
Lag en modell g som viser utviklingen av vipebestanden ut fra Egils antakelser. Forklar hva modellen forteller om utviklingen.
Myndigheter og interesseorganisasjoner arbeider med å verne hekkeområdene til vipa. De håper at dette skal bidra til å stoppe nedgangen, slik at bestanden vil stabilisere seg.
Egil ønsker å lage en ny modell som tar hensyn til dette. Han lager først den eksponentielle modellen p. Så endrer han litt på denne og kommer fram til modellen q. Nedenfor ser du grafene til de to modellene.
c)
Gjør rede for hvilke antakelser Egil har lagt til grunn for modellen q. Bestem p(x) og q(x).
Fasit
a)
f(x)=−96500x+9000≈−722,2x+9000
b)
g(x)=9000⋅0,867x
c)
p(x)=7000⋅0,746x, q(x)=7000⋅0,746x+2000
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi bruker de to datapunktene (0,9000) og (9,2500).
En lineær modell har formen f(x)=ax+b.
Siden x=0 svarer til år 2013 og bestanden da var 9000, får vi direkte
b=9000
Stigningstallet finner vi ved
a=9−02500−9000=9−6500≈−722,2
Den lineære modellen er
f(x)=−96500x+9000≈−722,2x+9000
Tolkning: I 2013 var bestanden 9000 par. Ifølge modellen synker bestanden med omtrent 722 par per år. Modellen predikerer at bestanden faller til null rundt x≈12,5, dvs. rundt år 2025–2026.
b)
En eksponentiell modell har formen g(x)=9000⋅bx (startverdi 9000 ved x=0).
Vi bruker punktet (9,2500):
9000⋅b9b9b=2500=90002500=185=(185)91≈0,867
Den eksponentielle modellen er
g(x)=9000⋅0,867x
Tolkning: I 2013 var bestanden 9000 par. Ifølge modellen avtar bestanden med ca. 13,3% per år (siden b≈0,867 betyr 1−0,867=0,133=13,3% nedgang). Bestanden nærmer seg null, men når aldri null.
c)
Egils antakelse: Egil antar at bestanden ikke vil falle til null, men stabilisere seg på 2000 par. Modell q har derfor en horisontal asymptote ved y=2000.
Konstruksjon av p:
Egil lager først modellen p ved å trekke fra 2000 fra alle bestandsverdier – han ser på den «overskytende» bestanden utover 2000 par:
Egil hever p opp med 2000 (legger tilbake det han trakk fra) slik at bestanden stabiliserer seg ved 2000 par:
q(x)=7000⋅0,746x+2000
Tolkning: Modell q har horisontal asymptote y=2000: bestanden avtar fortsatt eksponentielt, men tilnærmer seg 2000 par på sikt uten å falle under det. Dette gjenspeiler antakelsen om at vernearbeidet vil stabilisere bestanden på minst 2000 par.
Oppgavedata
Delt med
1P, 1T
Kategori
2
Vanskegrad
2
Poeng
6
Temaer
eksponentialfunksjon, modellering, tolke grafer
Kompetansemål
Modellere situasjonar knytte til ulike tema, drøfte, presentere og forklare resultata og argumentere for om modellane er gyldige
Utforske og beskrive eigenskapane ved polynomfunksjonar, rasjonale funksjonar, eksponentialfunksjonar og potensfunksjonar
Oppgave 2-4:Programmering av kuler og pinner i figurserie 1T V26
Kristian er kunstner. Han arbeider med et prosjekt der han skal lage en serie med figurer ved å lime kuler på pinner.
Ovenfor ser du de fire første figurene i serien. For å lage figur 4 har Kristian brukt 7 pinner og 12 kuler.
Tenk deg at Kristian skal lage de 50 første figurene i denne serien.
Lag et program som beregner og skriver ut hvor mange kuler han vil trenge, og hvor mange pinner han vil trenge.
Fasit
Kristian trenger 2500 pinner og 41650 kuler.
LøsningsforslagKI-generert
Vi studerer mønsteret fra figur 1 til 4:
Figur nr.
Pinner
Kuler
1
1
0
2
3
2
3
5
6
4
7
12
Pinner: Fra figur til figur kommer det til én vertikal og én horisontal pinne, altså 2 pinner ekstra. Figur 1 har 1 pinne, så antall pinner i figur n er
pn=2n−1
Kuler: Figurene danner et rektangulært mønster med n rader og n−1 kolonner av kuler. Antall kuler i figur n er
kn=n⋅(n−1)
Vi kan verifisere mot oppgaveteksten: figur 4 har 2⋅4−1=7 pinner og 4⋅3=12 kuler. ✓
Programmet bruker en løkke fra n=1 til n=50 og summerer opp:
# Beregn totalt antall pinner og kuler for de 50 første figurene# Figur n: pinner = 2n - 1, kuler = n*(n-1)totalt_pinner = 0totalt_kuler = 0for n in range(1, 51): pinner = 2 * n - 1 # antall pinner i figur n kuler = n * (n - 1) # antall kuler i figur n totalt_pinner += pinner totalt_kuler += kulerprint(f"Totalt antall pinner: {totalt_pinner}")print(f"Totalt antall kuler: {totalt_kuler}")
Output:
Totalt antall pinner: 2500Totalt antall kuler: 41650
Kristian trenger 2500 pinner og 41650 kuler til de 50 første figurene.
Oppgavedata
Kategori
2
Vanskegrad
2
Poeng
3
Temaer
programmering, figurtall, tallfølger
Kompetansemål
Formulere og løyse problem ved hjelp av algoritmisk tenking, ulike problemløysingsstrategiar, digitale verktøy og programmering