1T Vår 2026

Ikke prøvd Prøvd Trenger hjelp Klart
1T Vår 2026 – oversikt over oppgavene
Navn Nivå LF Status
Del 1 3 timer uten hjelpemidler
1-1 Andregradsulikhet med faktorisering 1T V26 KI
1-2 Likningssystem med andregradsfunksjon 1T V26 KI
1-3 Tredjegradslikning ved polynomdivisjon 1T V26 KI
1-4 Identitet med andregradsuttrykk 1T V26 KI
1-5 Tallfølge med mønsterformel 1T V26 KI
1-6 Trekant med tangens lik 1 1T V26 KI
1-7 Eksakte verdier av sin og cos 30 grader 1T V26 KI
1-8 Rasjonale funksjoner med asymptoter 1T V26 KI
1-9 Derivert av andregradsfunksjon fra tangent 1T V26 KI
Del 2 2 timer med hjelpemidler
2-1 CO2-utslipp og optimal fart 1T V26 KI
2-2 Sinussetningen og arealsetningen i sammensatt trekant 1T V26 KI
2-3 Vipebestand med eksponentielle modeller KI
2-4 Programmering av kuler og pinner i figurserie 1T V26 KI

Del 1 — uten hjelpemidler · 3 timer

Oppgave 1-1 : Andregradsulikhet med faktorisering 1T V26

Løs ulikheten

x2+7x+60x^2 + 7x + 6 \leq 0
Fasit

x[6,1]\underline{\underline{x \in [-6,\,-1]}}

LøsningsforslagKI-generert

Vi faktoriserer venstresiden. Vi søker to tall som ganget gir 66 og lagt sammen gir 77: det er 11 og 66.

x2+7x+6=(x+1)(x+6)x^2 + 7x + 6 = (x + 1)(x + 6)

Ulikheten blir:

(x+1)(x+6)0(x + 1)(x + 6) \leq 0

Nullpunktene er x=1x = -1 og x=6x = -6.

Vi setter opp en fortegnslinje:

x<6x < -6x=6x = -66<x<1-6 < x < -1x=1x = -1x>1x > -1
(x+6)(x+6)-00++++++
(x+1)(x+1)---00++
(x+6)(x+1)(x+6)(x+1)++00-00++

Produktet er 0\leq 0 når 6x1-6 \leq x \leq -1.

Løsningen er x[6,1]\underline{\underline{x \in [-6,\,-1]}}.

Oppgave 1-2 : Likningssystem med andregradsfunksjon 1T V26

Gitt likningssystemet

[x2+4=yxy=2]\begin{bmatrix} -x^2 + 4 = y \\ x - y = 2 \end{bmatrix}

Løs likningssystemet ved regning.

Løs likningssystemet grafisk.

Fasit

x=3, y=5x = -3,\ y = -5 og x=2, y=0x = 2,\ y = 0

Skjæringspunktene (3, 5)(-3,\ {-5}) og (2, 0)(2,\ 0) leses av grafen.

LøsningsforslagKI-generert

Vi løser likningssystemet ved innsetting. Fra den andre likningen isolerer vi yy:

xy=2    y=x2x - y = 2 \implies y = x - 2

Vi setter dette inn i den første likningen:

x2+4=x2-x^2 + 4 = x - 2 x2+4=x2x2x+6=0x2+x6=0\begin{aligned} -x^2 + 4 &= x - 2 \\ -x^2 - x + 6 &= 0 \\ x^2 + x - 6 &= 0 \end{aligned}

Vi faktoriserer andregradsuttrykket. Vi leter etter to tall med produkt 6-6 og sum 11: det er 33 og 2-2.

x2+x6=(x+3)(x2)=0x^2 + x - 6 = (x + 3)(x - 2) = 0

Dette gir

x=3ellerx=2x = -3 \qquad \text{eller} \qquad x = 2

Vi finner tilhørende yy-verdier ved å bruke y=x2y = x - 2:

  • x=3x = -3: y=32=5y = -3 - 2 = -5
  • x=2x = 2: y=22=0y = 2 - 2 = 0

Løsningene er x=3, y=5\mathbf{\underline{\underline{x = -3,\ y = -5}}} og x=2, y=0\mathbf{\underline{\underline{x = 2,\ y = 0}}}.

Vi tegner de to grafene i samme koordinatsystem:

  • y=x2+4y = -x^2 + 4 (parabel)
  • y=x2y = x - 2 (rett linje, omskrevet fra xy=2x - y = 2)
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(-5, 4, 400)
y_parabel = -x**2 + 4
y_linje = x - 2

fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 6))
ax.plot(x, y_parabel, color='steelblue', linewidth=2.5, label=r'$y = -x^2 + 4$')
ax.plot(x, y_linje, color='tomato', linewidth=2.5, label=r'$y = x - 2$')

for p, label, xytext in [
    ((-3, -5), r'$(-3,\ -5)$', (-4.5, -3.5)),
    ((2, 0),   r'$(2,\ 0)$',   (2.3, 1.2)),
]:
    ax.plot(*p, 'ko', markersize=8, zorder=5)
    ax.annotate(label, xy=p, xytext=xytext, fontsize=11,
                arrowprops=dict(arrowstyle='->', color='black'))

ax.axhline(0, color='black', linewidth=0.8)
ax.axvline(0, color='black', linewidth=0.8)
ax.set_xlim(-5, 4); ax.set_ylim(-8, 6)
ax.legend(fontsize=11, loc='upper right')
ax.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)
plt.tight_layout()
plt.savefig('_resources/1t-v26-1-2.png', dpi=150)

Grafisk løsning

Grafene skjærer hverandre i punktene (3, 5)\mathbf{\underline{\underline{(-3,\ {-5})}}} og (2, 0)\mathbf{\underline{\underline{(2,\ 0)}}}.

Oppgave 1-3 : Tredjegradslikning ved polynomdivisjon 1T V26

Løs likningen

2x3+3x218x+8=02x^3 + 3x^2 - 18x + 8 = 0
Fasit

x=4x=12x=2\underline{\underline{x = -4 \quad \vee \quad x = \dfrac{1}{2} \quad \vee \quad x = 2}}

LøsningsforslagKI-generert

Vi prøver heltallsverdier for å finne én rot. Prøver x=2x = 2:

223+322182+8=16+1236+8=02 \cdot 2^3 + 3 \cdot 2^2 - 18 \cdot 2 + 8 = 16 + 12 - 36 + 8 = 0 \checkmark

Siden x=2x = 2 er en rot, er (x2)(x - 2) en faktor. Vi utfører polynomdivisjon:

(2x3+3x218x+8):(x2)=2x2+7x4(2x34x2)7x218x(7x214x)4x+8(4x+8)0\begin{aligned} &\quad (2x^3 + 3x^2 - 18x + 8) : (x - 2) = 2x^2 + 7x - 4 \\[4pt] &\quad\underline{-(2x^3 - 4x^2)} \\ &\quad\quad 7x^2 - 18x \\ &\quad\quad \underline{-(7x^2 - 14x)} \\ &\quad\quad\quad -4x + 8 \\ &\quad\quad\quad \underline{-(-4x + 8)} \\ &\quad\quad\quad\quad 0 \end{aligned}

Altså er

2x3+3x218x+8=(x2)(2x2+7x4)2x^3 + 3x^2 - 18x + 8 = (x - 2)(2x^2 + 7x - 4)

Vi løser andregradsleddet 2x2+7x4=02x^2 + 7x - 4 = 0 med abcabc-formelen:

x=7±7242(4)22=7±49+324=7±814=7±94x = \frac{-7 \pm \sqrt{7^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-4)}}{2 \cdot 2} = \frac{-7 \pm \sqrt{49 + 32}}{4} = \frac{-7 \pm \sqrt{81}}{4} = \frac{-7 \pm 9}{4} x=7+94=24=12ellerx=794=164=4x = \frac{-7 + 9}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \qquad \text{eller} \qquad x = \frac{-7 - 9}{4} = \frac{-16}{4} = -4

Likningen 2x3+3x218x+8=02x^3 + 3x^2 - 18x + 8 = 0 har løsningene

x=4x=12x=2\textbf{$\underline{\underline{x = -4 \quad \vee \quad x = \frac{1}{2} \quad \vee \quad x = 2}}$}

Oppgave 1-4 : Identitet med andregradsuttrykk 1T V26

Gitt likningen

a(x+b)2=x2+8x+ca(x+b)^2 = x^2 + 8x + c

Bestem aa, bb og cc slik at likningen blir en identitet.

Fasit

a=1a = 1, b=4b = 4, c=16c = 16

LøsningsforslagKI-generert

For at likningen skal være en identitet, må venstre side og høyre side være like for alle verdier av xx. Vi utvider venstre side og sammenligner koeffisientene.

Vi utvider a(x+b)2a(x+b)^2:

a(x+b)2=a(x2+2bx+b2)=ax2+2abx+ab2\begin{aligned} a(x+b)^2 &= a(x^2 + 2bx + b^2) \\ &= ax^2 + 2abx + ab^2 \end{aligned}

For at dette skal være identisk med x2+8x+cx^2 + 8x + c, må koeffisientene for hvert ledd være like:

ax2=x2    a=12abx=8x    21b=8    b=4ab2=c    c=142=16\begin{aligned} ax^2 &= x^2 &\implies &\quad a = 1 \\ 2abx &= 8x &\implies &\quad 2 \cdot 1 \cdot b = 8 \implies b = 4 \\ ab^2 &= c &\implies &\quad c = 1 \cdot 4^2 = 16 \end{aligned}

a=1,b=4,c=16\underline{\underline{a = 1, \quad b = 4, \quad c = 16}}

Oppgave 1-5 : Tallfølge med mønsterformel 1T V26

Susanne arbeider med tallfølgen

13713211 \quad 3 \quad 7 \quad 13 \quad 21 \quad \ldots

Hun ser et mønster og skriver

01+1=112+1=323+1=734+1=13\begin{aligned} 0 \cdot 1 + 1 &= 1 \\ 1 \cdot 2 + 1 &= 3 \\ 2 \cdot 3 + 1 &= 7 \\ 3 \cdot 4 + 1 &= 13 \end{aligned}

Bestem tall nummer 8 i tallfølgen.

Sett opp en formel som Susanne kan bruke for å finne tall nummer nn i tallfølgen.

Fasit

57\underline{\underline{57}}

an=(n1)n+1\underline{\underline{a_n = (n-1) \cdot n + 1}}

LøsningsforslagKI-generert

Mønsteret viser at tall nummer nn er gitt ved (n1)n+1(n-1) \cdot n + 1.

Vi setter inn n=8n = 8:

(81)8+1=78+1=56+1=57(8-1) \cdot 8 + 1 = 7 \cdot 8 + 1 = 56 + 1 = \mathbf{57}

Tall nummer 8 i tallfølgen er 57\underline{\underline{57}}.

Fra mønsteret ser vi at tall nummer nn er

an=(n1)n+1a_n = (n-1) \cdot n + 1

Dette kan også skrives som

an=n2n+1a_n = n^2 - n + 1

Oppgave 1-6 : Trekant med tangens lik 1 1T V26

Om en trekant ABCABC får du vite at

  • vinkel BB er 90°90\degree
  • tangens til vinkel AA er 11

Lag en figur og forklar hvordan denne trekanten kan se ut.

Fasit

Trekanten er likebeint og rettvinklet med A=C=45°\underline{\underline{\angle A = \angle C = 45\degree}}. Katetene er like lange og hypotenusen er k2k\sqrt{2}.

LøsningsforslagKI-generert

Vi vet at vinkel B=90°B = 90\degree, så BB er den rette vinkelen. Da er ABAB og BCBC katetene, og ACAC er hypotenusen.

Tangens til vinkel AA er forholdet mellom motstående og hosliggende katet:

tanA=BCAB=1\tan A = \frac{BC}{AB} = 1

Dette betyr at BC=ABBC = AB. Begge katetene er altså like lange – vi kaller dem kk.

Hypotenusen ACAC finner vi med Pythagoras:

AC=AB2+BC2=k2+k2=2k2=k2AC = \sqrt{AB^2 + BC^2} = \sqrt{k^2 + k^2} = \sqrt{2k^2} = k\sqrt{2}

Siden katetene er like lange, er trekanten likebeint. Vinklene AA og CC må da være like store, og siden A+C=90°\angle A + \angle C = 90\degree, får vi:

A=C=45°\angle A = \angle C = 45\degree

Trekanten er en 45-45-90-trekant (likebeint rettvinklet trekant).

Figuren er laget med følgende Python-kode:

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches

fig, ax = plt.subplots(figsize=(5, 5))
ax.set_aspect('equal')

# Hjørner: B i origo (rett vinkel), A til venstre, C oppover
B = (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 B
sq = patches.Rectangle((0, 0), 0.07, 0.07,
                        linewidth=1, edgecolor='black', facecolor='none')
ax.add_patch(sq)

# Buelinje for vinkel A og C
angle_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)

Skisse av trekant ABC

Trekanten er altså likebeint og rettvinklet med katetene kk og hypotenusen k2k\sqrt{2}, og vinklene er B=90°\angle B = 90\degree og A=C=45°\angle A = \angle C = 45\degree.

Oppgave 1-7 : Eksakte verdier av sin og cos 30 grader 1T V26

Likebeint trekant med toppvinkel 30 grader og siden 4

Bruk trekanten ovenfor til å vise at sin30°=12\sin 30\degree = \frac{1}{2} og at cos30°=32\cos 30\degree = \frac{\sqrt{3}}{2}.

Bestem arealet av trekanten nedenfor.

Bestem omkretsen av trekanten nedenfor.

Smal trekant med side 10 rot 3, vinkel 30 grader og grunnflate 4

Fasit

Se løsningsforslag

Areal=103\text{Areal} = 10\sqrt{3}

Omkrets=18+103\text{Omkrets} = 18 + 10\sqrt{3}

LøsningsforslagKI-generert

Den likebeinte trekanten i oppgaven har toppvinkel 30°30° og de to like sidene har lengde 44.

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°60° og alle tre sidene er 44, 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: 44 (en side av den likesidede trekanten)
  • Kortkatet: 42=2\dfrac{4}{2} = 2 (halve grunnflaten)
  • Vinkel mot hypotenuse ved grunnflaten: 60°60°
  • Vinkel mot hypotenuse ved toppen: 30°30°

I den rettvinklede trekanten kan vi nå lese av:

sin30°=motsta˚ende katethypotenuse=24=12\sin 30° = \frac{\text{motstående katet}}{\text{hypotenuse}} = \frac{2}{4} = \underline{\underline{\frac{1}{2}}}

For å finne lengstkateten hh (høyden) bruker vi Pytagoras:

h2+22=42    h2=164=12    h=23h^2 + 2^2 = 4^2 \implies h^2 = 16 - 4 = 12 \implies h = 2\sqrt{3}

Dermed er:

cos30°=hosliggende katethypotenuse=234=32\cos 30° = \frac{\text{hosliggende katet}}{\text{hypotenuse}} = \frac{2\sqrt{3}}{4} = \underline{\underline{\frac{\sqrt{3}}{2}}}

Trekanten har to sider på 10310\sqrt{3} og 44 med 30°30° mellom dem. Vi bruker arealsetningen:

A=12absinC=121034sin30°A = \frac{1}{2} \cdot a \cdot b \cdot \sin C = \frac{1}{2} \cdot 10\sqrt{3} \cdot 4 \cdot \sin 30°

Vi setter inn sin30°=12\sin 30° = \dfrac{1}{2}:

A=12103412=103A = \frac{1}{2} \cdot 10\sqrt{3} \cdot 4 \cdot \frac{1}{2} = \textbf{10}\boldsymbol{\sqrt{3}}

Arealet er 103\underline{\underline{10\sqrt{3}}}.

La xx være den ukjente siden (motstående 30°30°-vinkelen). Vi bruker cosinussetningen:

x2=a2+b22abcosC=(103)2+4221034cos30°x^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C = (10\sqrt{3})^2 + 4^2 - 2 \cdot 10\sqrt{3} \cdot 4 \cdot \cos 30°

Vi setter inn cos30°=32\cos 30° = \dfrac{\sqrt{3}}{2}:

x2=300+1680332=316403=316120=196\begin{aligned} x^2 &= 300 + 16 - 80\sqrt{3} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \\ &= 316 - 40 \cdot 3 \\ &= 316 - 120 \\ &= 196 \end{aligned} x=196=14x = \sqrt{196} = 14

Omkretsen er:

O=103+4+14=18+103O = 10\sqrt{3} + 4 + 14 = \underline{\underline{18 + 10\sqrt{3}}}

Oppgave 1-8 : Rasjonale funksjoner med asymptoter 1T V26

En rasjonal funksjon ff har

  • ingen nullpunkt
  • to vertikale asymptoter

Bestem et mulig funksjonsuttrykk f(x)f(x). Husk å argumentere for at svaret ditt er riktig.

En rasjonal funksjon gg har horisontal asymptote y=2y=2. Grafen til gg skjærer ikke yy-aksen.

Bestem et mulig funksjonsuttrykk g(x)g(x). Husk å argumentere for at svaret ditt er riktig.

Fasit

f(x)=1x21\underline{\underline{f(x) = \dfrac{1}{x^2 - 1}}}

g(x)=2x1x\underline{\underline{g(x) = \dfrac{2x - 1}{x}}}

LøsningsforslagKI-generert

Grafer for f og g

Vi skal konstruere en rasjonal funksjon ff som har ingen nullpunkter og to vertikale asymptoter.

Idé: En rasjonal funksjon p(x)q(x)\frac{p(x)}{q(x)} har

  • nullpunkter der telleren p(x)=0p(x) = 0
  • vertikale asymptoter der nevneren q(x)=0q(x) = 0 (og telleren ikke er 0)

Vi velger telleren til å være konstanten 11, 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)=x21=(x1)(x+1)q(x) = x^2 - 1 = (x-1)(x+1)

som har nullpunktene x=1x = 1 og x=1x = -1.

Vi setter

f(x)=1x21\textcolor{steelblue}{f(x) = \frac{1}{x^2 - 1}}

Argumentasjon:

  • Ingen nullpunkter: Telleren er 101 \neq 0 for alle xx, så f(x)=0f(x) = 0 har ingen løsning.
  • To vertikale asymptoter: Nevneren x21=0x^2 - 1 = 0 gir x=1x = 1 og x=1x = -1. I disse punktene er ff udefinert og f(x)|f(x)| \to \infty. Dermed er x=1\textcolor{tomato}{x = 1} og x=1\textcolor{tomato}{x = -1} vertikale asymptoter.

ff er en rasjonal funksjon fordi den er et forhold mellom to polynomer.

Svar: f(x)=1x21\underline{\underline{f(x) = \dfrac{1}{x^2 - 1}}}

Vi skal konstruere en rasjonal funksjon gg med horisontal asymptote y=2y = 2 som ikke skjærer yy-aksen.

Horisontal asymptote: En rasjonal funksjon p(x)q(x)\frac{p(x)}{q(x)} der teller og nevner har samme grad, har horisontal asymptote y=aby = \frac{a}{b}, der aa er ledende koeffisient i telleren og bb er ledende koeffisient i nevneren.

Vi velger teller og nevner av grad 1:

g(x)=2x1xg(x) = \frac{2x - 1}{x}

Her er ledende koeffisient i telleren 22, og ledende koeffisient i nevneren 11.

Argumentasjon:

  • Horisontal asymptote y=2y = 2: Vi skriver om:
g(x)=2x1x=21x\textcolor{steelblue}{g(x) = \frac{2x - 1}{x} = 2 - \frac{1}{x}}

Når x±x \to \pm\infty går 1x0\frac{1}{x} \to 0, og dermed g(x)2g(x) \to 2. Den horisontale asymptoten er y=2\textcolor{seagreen}{y = 2}.

  • Skjærer ikke yy-aksen: g(0)=2010=10g(0) = \frac{2 \cdot 0 - 1}{0} = \frac{-1}{0} er udefinert. Dermed er gg ikke definert for x=0x = 0, og grafen skjærer ikke yy-aksen. (x=0x = 0 er en vertikal asymptote.)

gg er en rasjonal funksjon fordi den er et forhold mellom to polynomer.

Svar: g(x)=2x1x\underline{\underline{g(x) = \dfrac{2x-1}{x}}}

Oppgave 1-9 : Derivert av andregradsfunksjon fra tangent 1T V26

Nedenfor ser du grafen til en andregradsfunksjon ff

  • Bunnpunktet har koordinater (1, 12,5)(-1,\ -12{,}5)
  • Den rette linjen er en tangent med stigningstall 55

Graf av andregradsfunksjon med tangent i punktet (4,0) og bunnpunkt (-1, -12,5)

Forklar at f(4)=5f'(4)=5.

Bestem f(x)f'(x).

Fasit

f(4)=5f'(4) = 5 fordi tangentens stigningstall i et punkt er lik den deriverte i det punktet.

f(x)=x+1f'(x) = x + 1

LøsningsforslagKI-generert

Den deriverte f(a)f'(a) er definert som stigningstallet til tangenten til grafen av ff i punktet x=ax = a.

Vi er gitt at tangentens stigningstall i x=4x = 4 er 55.

Derfor er f(4)=5\mathbf{f'(4) = 5}.

Siden ff er en andregradsfunksjon, er f(x)f'(x) en lineær funksjon (førstegradsfunksjon) på formen

f(x)=ax+bf'(x) = ax + b

Vi trenger to verdier for å bestemme aa og bb.

Første verdi: bunnpunktet

I bunnpunktet er tangenten horisontal, slik at stigningstallet er 00. Bunnpunktet har xx-koordinat 1-1, så:

f(1)=0f'(-1) = 0

Andre verdi: fra deloppgave a)

f(4)=5f'(4) = 5

Finn stigningstallet aa:

a=f(4)f(1)4(1)=505=1a = \frac{f'(4) - f'(-1)}{4 - (-1)} = \frac{5 - 0}{5} = 1

Finn konstantleddet bb:

Vi bruker f(1)=0f'(-1) = 0:

1(1)+b=0b=1\begin{aligned} 1 \cdot (-1) + b &= 0 \\ b &= 1 \end{aligned}

Kontroll: f(4)=14+1=5f'(4) = 1 \cdot 4 + 1 = 5

f(x)=x+1\mathbf{f'(x) = x + 1}

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 xx km/h, slipper bilen ut U(x)U(x) gram CO₂ per kilometer, der U(x)U(x) er gitt ved

U(x)=5400x+0,0074x2+50,30<x<110U(x) = \frac{5400}{x} + 0{,}0074 x^2 + 50 \quad ,\quad 30 < x < 110

Hvor mange gram CO₂ slipper bilen ut per kilometer dersom fru Hansen kjører med en fart på 50 km/h50 \mathrm{~km/h}?

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 90 km/h90 \mathrm{~km/h} i 2020 minutter.

Hvor mange gram CO₂ slipper bilen ut i løpet av disse 2020 minuttene?

Fasit

U(50)=176,5g/km\underline{\underline{U(50) = 176{,}5 \, \mathrm{g/km}}}

Minst utslipp ved fart x71,5km/h\underline{\underline{x \approx 71{,}5 \, \mathrm{km/h}}}, utslipp U(71,5)163,4g/km\underline{\underline{U(71{,}5) \approx 163{,}4 \, \mathrm{g/km}}}

5098g5,1kg\underline{\underline{\approx 5098 \, \mathrm{g} \approx 5{,}1 \, \mathrm{kg}}}

LøsningsforslagKI-generert

Nedenfor vises grafen til U(x)U(x) med de tre aktuelle punktene markert. Grafen er laget med Python og matplotlib:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(30, 110, 500)
U = 5400/x + 0.0074*x**2 + 50

fig, ax = plt.subplots(figsize=(9, 5.5))
ax.plot(x, U, color='steelblue', linewidth=2.2)

# Markerte punkter
ax.plot(50, 176.5, 'o', color='seagreen', markersize=9)   # a)
ax.plot(71.46, 163.36, 'o', color='tomato', markersize=9)  # b) minimum
ax.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)

Graf av U

Vi setter inn x=50x = 50 i uttrykket for U(x)U(x):

U(50)=540050+0,0074502+50U(50) = \frac{5400}{50} + 0{,}0074 \cdot 50^2 + 50 =108+0,00742500+50= 108 + 0{,}0074 \cdot 2500 + 50 =108+18,5+50= 108 + 18{,}5 + 50 =176,5g/km= \underline{\underline{176{,}5 \, \mathrm{g/km}}}

Bilen slipper ut 176,5176{,}5 gram CO₂ per kilometer ved 50km/h50 \, \mathrm{km/h}.

Vi finner minimum ved å derivere U(x)U(x) og sette den deriverte lik null.

U(x)=5400x1+0,0074x2+50U(x) = 5400 \cdot x^{-1} + 0{,}0074x^2 + 50 U(x)=5400x2+0,0148xU'(x) = -\frac{5400}{x^2} + 0{,}0148x

Vi setter U(x)=0U'(x) = 0:

5400x2+0,0148x=0-\frac{5400}{x^2} + 0{,}0148x = 0 0,0148x=5400x20{,}0148x = \frac{5400}{x^2} 0,0148x3=54000{,}0148x^3 = 5400 x3=54000,0148364865x^3 = \frac{5400}{0{,}0148} \approx 364865 x=364865371,5x = \sqrt[3]{364865} \approx 71{,}5

Fra grafen ser vi at U(x)U(x) har et bunnpunkt (minimum) ved x71,5x \approx 71{,}5, som stemmer med utregningen.

Vi regner ut utslippet ved denne farten:

U(71,5)=540071,5+0,007471,52+5075,5+37,8+50=163,4g/kmU(71{,}5) = \frac{5400}{71{,}5} + 0{,}0074 \cdot 71{,}5^2 + 50 \approx 75{,}5 + 37{,}8 + 50 = \underline{\underline{163{,}4 \, \mathrm{g/km}}}

Minst utslipp per kilometer er 163,4g/km163{,}4 \, \mathrm{g/km}, og oppnås ved fart 71,5km/h\approx 71{,}5 \, \mathrm{km/h}.

Vi setter inn x=90x = 90 og finner utslippet per kilometer:

U(90)=540090+0,0074902+50U(90) = \frac{5400}{90} + 0{,}0074 \cdot 90^2 + 50 =60+0,00748100+50= 60 + 0{,}0074 \cdot 8100 + 50 =60+59,94+50= 60 + 59{,}94 + 50 =169,94g/km= 169{,}94 \, \mathrm{g/km}

Fru Hansen kjører i 2020 minutter med fart 90km/h90 \, \mathrm{km/h}. Vi finner strekningen:

s=vt=90km/h2060h=9013=30kms = v \cdot t = 90 \, \mathrm{km/h} \cdot \frac{20}{60} \, \mathrm{h} = 90 \cdot \frac{1}{3} = 30 \, \mathrm{km}

Totalt CO₂-utslipp over de 30km30 \, \mathrm{km}:

Utslipp=U(90)s=169,94g/km30km5098g5,1kg\text{Utslipp} = U(90) \cdot s = 169{,}94 \, \mathrm{g/km} \cdot 30 \, \mathrm{km} \approx \underline{\underline{5098 \, \mathrm{g} \approx 5{,}1 \, \mathrm{kg}}}

Bilen slipper ut omtrent 50985098 gram (5,1kg5{,}1 \, \mathrm{kg}) CO₂ i løpet av disse 2020 minuttene.

Oppgave 2-2 : Sinussetningen og arealsetningen i sammensatt trekant 1T V26

Trekant ABD med diagonal AC, der vinkel A er 45 grader, vinkel D er 60 grader, vinkel ACB er 105 grader, AC er rot 2 og CB er 1

Gitt figuren ovenfor.

Bruk trigonometri til å bestemme lengden av sidekanten ABAB.

Bruk trigonometri til å bestemme arealet av trekanten ABDABD.

Fasit

AB=2+31,93\underline{\underline{AB = \sqrt{2+\sqrt{3}} \approx 1{,}93}}

TABD=53+9121,47\underline{\underline{T_{ABD} = \dfrac{5\sqrt{3}+9}{12} \approx 1{,}47}}

LøsningsforslagKI-generert

I trekant ABCABC kjenner vi to sider og den mellomliggende vinkelen:

  • AC=2AC = \sqrt{2}
  • CB=1CB = 1
  • ACB=105°\angle ACB = 105°

Vi bruker derfor cosinussetningen for å finne ABAB:

AB2=AC2+CB22ACCBcos(ACB)AB^2 = AC^2 + CB^2 - 2 \cdot AC \cdot CB \cdot \cos(\angle ACB) AB2=(2)2+12221cos105°AB^2 = (\sqrt{2})^2 + 1^2 - 2 \cdot \sqrt{2} \cdot 1 \cdot \cos 105° AB2=2+122cos105°AB^2 = 2 + 1 - 2\sqrt{2}\cos 105°

Numerisk:

import math
AB_sq = 2 + 1 - 2*math.sqrt(2)*math.cos(math.radians(105))
print(AB_sq, math.sqrt(AB_sq))
# 3.7320508..., 1.9318516...

Vi får AB23,732AB^2 \approx 3{,}732, så

AB=2+31,93AB = \sqrt{2 + \sqrt{3}} \approx 1{,}93

(Den eksakte verdien 2+32+\sqrt{3} kommer fra cos105°=624\cos 105° = -\tfrac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}, som gir AB2=3+2(62)2=3+1222=2+3AB^2 = 3 + \tfrac{\sqrt{2}(\sqrt{6}-\sqrt{2})}{2} = 3 + \tfrac{\sqrt{12}-2}{2} = 2 + \sqrt{3}.)

AB1,93\underline{\underline{AB \approx 1{,}93}}

Vi deler trekant ABDABD i de to deltrekanene ABCABC og ACDACD, og beregner arealet av hver.

Areal av trekant ABCABC:

TABC=12ACCBsin(ACB)=1221sin105°=226+24=12+28=23+28=3+14T_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot AC \cdot CB \cdot \sin(\angle ACB) = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{2} \cdot 1 \cdot \sin 105° = \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4} = \frac{\sqrt{12}+2}{8} = \frac{2\sqrt{3}+2}{8} = \frac{\sqrt{3}+1}{4}

Finn CDCD ved sinussetningen i trekant ACDACD:

Siden ACB=105°\angle ACB = 105° er ACD=180°105°=75°\angle ACD = 180° - 105° = 75° (supplementvinkler). I trekant ACDACD er D=60°\angle D = 60°, ACD=75°\angle ACD = 75°, og dermed CAD=180°60°75°=45°\angle CAD = 180° - 60° - 75° = 45°.

Sinussetningen i trekant ACDACD gir

CDsin(CAD)=ACsin(D)    CD=2sin45°sin60°=22232=223=23=233\frac{CD}{\sin(\angle CAD)} = \frac{AC}{\sin(\angle D)} \implies CD = \sqrt{2} \cdot \frac{\sin 45°}{\sin 60°} = \sqrt{2} \cdot \frac{\frac{\sqrt{2}}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{2}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}}{3}

Areal av trekant ACDACD:

TACD=12ACCDsin(ACD)=122233sin75°T_{ACD} = \frac{1}{2} \cdot AC \cdot CD \cdot \sin(\angle ACD) = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{2} \cdot \frac{2\sqrt{3}}{3} \cdot \sin 75°

Vi bruker sin75°=sin(45°+30°)=6+24\sin 75° = \sin(45°+30°) = \dfrac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}:

TACD=636+24=6+1212=6+2312=3+36T_{ACD} = \frac{\sqrt{6}}{3} \cdot \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4} = \frac{6+\sqrt{12}}{12} = \frac{6+2\sqrt{3}}{12} = \frac{3+\sqrt{3}}{6}

Totalt areal:

TABD=TABC+TACD=3+14+3+36T_{ABD} = T_{ABC} + T_{ACD} = \frac{\sqrt{3}+1}{4} + \frac{3+\sqrt{3}}{6}

Felles nevner 12:

TABD=3(3+1)12+2(3+3)12=33+3+6+2312=53+912T_{ABD} = \frac{3(\sqrt{3}+1)}{12} + \frac{2(3+\sqrt{3})}{12} = \frac{3\sqrt{3}+3+6+2\sqrt{3}}{12} = \frac{5\sqrt{3}+9}{12}

TABD=53+9121,47\underline{\underline{T_{ABD} = \dfrac{5\sqrt{3}+9}{12} \approx 1{,}47}}

Oppgave 2-3 : Vipebestand med eksponentielle modeller

Vipe (fugl)

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.

År20132022
Vipebestand (par)90002500

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 xx være antall år etter 2013.

Lag en modell ff som viser utviklingen av vipebestanden ut fra Tors antakelser. Forklar hva modellen forteller om utviklingen.

Lag en modell gg 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 pp. Så endrer han litt på denne og kommer fram til modellen qq. Nedenfor ser du grafene til de to modellene.

Tre koordinatsystemer som viser modellen p, modellen p og modellen q sammen, og modellen q alene

Gjør rede for hvilke antakelser Egil har lagt til grunn for modellen qq. Bestem p(x)p(x) og q(x)q(x).

Fasit

f(x)=65009x+9000722,2x+9000f(x) = -\dfrac{6500}{9}x + 9000 \approx -722{,}2x + 9000

g(x)=90000,867xg(x) = 9000 \cdot 0{,}867^x

p(x)=70000,746xp(x) = 7000 \cdot 0{,}746^x, q(x)=70000,746x+2000\quad q(x) = 7000 \cdot 0{,}746^x + 2000

LøsningsforslagKI-generert

Grafer for f og g (lineær og eksponentiell modell) og Egils modeller p og q

Vi bruker de to datapunktene (0,9000)(0, 9000) og (9,2500)(9, 2500).

En lineær modell har formen f(x)=ax+bf(x) = ax + b.

Siden x=0x = 0 svarer til år 2013 og bestanden da var 9000, får vi direkte

b=9000b = 9000

Stigningstallet finner vi ved

a=2500900090=65009722,2a = \frac{2500 - 9000}{9 - 0} = \frac{-6500}{9} \approx -722{,}2

Den lineære modellen er

f(x)=65009x+9000722,2x+9000\boxed{f(x) = -\frac{6500}{9}x + 9000 \approx -722{,}2x + 9000}

Tolkning: I 2013 var bestanden 9000 par. Ifølge modellen synker bestanden med omtrent 722\mathbf{722} par per år. Modellen predikerer at bestanden faller til null rundt x12,5x \approx 12{,}5, dvs. rundt år 2025–2026.

En eksponentiell modell har formen g(x)=9000bxg(x) = 9000 \cdot b^x (startverdi 9000 ved x=0x = 0).

Vi bruker punktet (9,2500)(9, 2500):

9000b9=2500b9=25009000=518b=(518)190,867\begin{aligned} 9000 \cdot b^9 &= 2500 \\ b^9 &= \frac{2500}{9000} = \frac{5}{18} \\ b &= \left(\frac{5}{18}\right)^{\tfrac{1}{9}} \approx 0{,}867 \end{aligned}

Den eksponentielle modellen er

g(x)=90000,867x\boxed{g(x) = 9000 \cdot 0{,}867^x}

Tolkning: I 2013 var bestanden 9000 par. Ifølge modellen avtar bestanden med ca. 13,3%\mathbf{13{,}3\,\%} per år (siden b0,867b \approx 0{,}867 betyr 10,867=0,133=13,3%1 - 0{,}867 = 0{,}133 = 13{,}3\,\% nedgang). Bestanden nærmer seg null, men når aldri null.

Egils antakelse: Egil antar at bestanden ikke vil falle til null, men stabilisere seg på 2000 par. Modell qq har derfor en horisontal asymptote ved y=2000y = 2000.

Konstruksjon av pp:

Egil lager først modellen pp ved å trekke fra 2000 fra alle bestandsverdier – han ser på den «overskytende» bestanden utover 2000 par:

  • Ved x=0x = 0: 90002000=70009000 - 2000 = 7000
  • Ved x=9x = 9: 25002000=5002500 - 2000 = 500

Modellen pp er eksponentiell med startverdi 7000:

p(x)=7000cxp(x) = 7000 \cdot c^x

Vi finner cc fra punktet (9,500)(9, 500):

7000c9=500c9=5007000=114c=(114)190,746\begin{aligned} 7000 \cdot c^9 &= 500 \\ c^9 &= \frac{500}{7000} = \frac{1}{14} \\ c &= \left(\frac{1}{14}\right)^{\tfrac{1}{9}} \approx 0{,}746 \end{aligned} p(x)=70000,746x\boxed{p(x) = 7000 \cdot 0{,}746^x}

Konstruksjon av qq:

Egil hever pp opp med 2000 (legger tilbake det han trakk fra) slik at bestanden stabiliserer seg ved 2000 par:

q(x)=70000,746x+2000\boxed{q(x) = 7000 \cdot 0{,}746^x + 2000}

Tolkning: Modell qq har horisontal asymptote y=2000y = 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.

Oppgave 2-4 : Programmering av kuler og pinner i figurserie 1T V26

Figur 1 til 4 av kuler og pinner i et rutemønster

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 44 har Kristian brukt 77 pinner og 1212 kuler.

Tenk deg at Kristian skal lage de 5050 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\underline{\underline{2500 \text{ pinner}}} og 41650 kuler\underline{\underline{41650 \text{ kuler}}}.

LøsningsforslagKI-generert

Vi studerer mønsteret fra figur 1 til 4:

Figur nr.PinnerKuler
110
232
356
4712

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 nn er

pn=2n1p_n = 2n - 1

Kuler: Figurene danner et rektangulært mønster med nn rader og n1n - 1 kolonner av kuler. Antall kuler i figur nn er

kn=n(n1)k_n = n \cdot (n - 1)

Vi kan verifisere mot oppgaveteksten: figur 4 har 241=72 \cdot 4 - 1 = 7 pinner og 43=124 \cdot 3 = 12 kuler. ✓

Programmet bruker en løkke fra n=1n = 1 til n=50n = 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 = 0
totalt_kuler = 0

for 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 += kuler

print(f"Totalt antall pinner: {totalt_pinner}")
print(f"Totalt antall kuler:  {totalt_kuler}")

Output:

Totalt antall pinner: 2500
Totalt antall kuler:  41650

Kristian trenger 2500 pinner og 41650 kuler til de 50 første figurene.