2P-Y Høst 2023

Ikke prøvd Prøvd Trenger hjelp Klart
2P-Y Høst 2023 – oversikt over oppgavene
Navn Nivå LF Status
Del 1 1 time uten hjelpemidler
1-1 Buss enkeltbillett eller fleksikort ✔︎
1-2 Personbiler lineær modell ✔︎
1-3 Hvor mange ganger større er Sola enn Jorda? ✔︎
1-4 Joggeavstander med gitte sentralmål ✔︎
1-5 Sirkelfigurer og figurmønster ✔︎
Del 2 4 timer med hjelpemidler
2-1 Sjøtemperatur på Sørlandet ✔︎
2-2 Målskårere i Eliteserien 2022 ✔︎
2-3 Monas prisøkning ✔︎
2-4 Prisøkning på handlenett ✔︎
2-5 Proporsjonalitet og vase med roser ✔︎
2-6 Helsefagarbeidere presentasjon av data ✔︎
2-7 Utslipp geometrisk rekke og programmering ✔︎
2-8 Klimagassutslipp lineær og eksponensiel modell ✔︎

Del 1 — uten hjelpemidler · 1 time

Oppgave 1-1 : Buss enkeltbillett eller fleksikort

Selma er på ferie og vil bruke buss for å komme seg rundt i området. Hun vurderer om hun skal kjøpe en enkeltbillett for hver reise eller et fleksikort med 20 reiser.

  • Hver enkeltbillett koster 25 kroner.
  • Et fleksikort med 20 reiser koster 415 kroner.

Hvor mange reiser må hun ta med bussen for at det skal lønne seg å kjøpe et fleksikort med 20 reiser?

Tenk deg at Selma kjøper et fleksikort med 20 reiser og bruker alle reisene.

Hvor mange prosent sparer hun sammenliknet med å kjøpe 20 enkeltbilletter?

Fasit

17

17 %

Løsningsforslag

Siden 254=10025 \cdot 4=100 så må 2516=40025 \cdot 16 = 400. Da må også 2517=42525\cdot 17 =425.

Hvis Selma kjører 16 reiser så vil hun altså betale mindre ved å kjøpe enkeltbilletter til 25 kr stk.

Hvis Selma kjører 17 reiser så lønner det seg å kjøpe fleksikort med 20 reiser.

Prisen for 20 enkeltreiser er 2520=50025 \cdot 20=500.

Hun sparer altså 500415=85 kr500-415=85 \mathrm{~kr}. Det tilsvarer

85500=85:5500:5=17100=17%\frac{85}{500}=\frac{85:5}{500:5}= \frac{17}{100}=17 \,\%

Hun sparer 17 % på å kjøpe fleksikort hvis hun bruker 20 reiser.

Sensorveiledning

En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til riktig svar, kan få 1 poeng.

En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til riktig svar, kan få 1 poeng.

Oppgave 1-2 : Personbiler lineær modell

I 2002 var det registrert omtrent 1,9 millioner personbiler i Norge. I 2022 var antall registrerte personbiler omtrent 2,9 millioner.

Anta at antall personbiler økte lineært i denne perioden, og sett opp en modell som viser antall millioner registrerte personbiler xx år etter 2002.

Hvor mange registrerte personbiler vil det være i Norge i 2030 ifølge modellen?

Fasit

P(x)=1,9+0,05xP(x) = 1{,}9 + 0{,}05 \cdot x. I 2030 (x=28x=28): 3,3 millioner personbiler.

Løsningsforslag

La xx være antall år etter 2002. Vi kjenner to punkt på grafen: (0,1,9)(0, 1{,}9) i 2002 og (20,2,9)(20, 2{,}9) i 2022. Stigningstallet er:

d=2,91,9200=1,020=0,05d = \frac{2{,}9 - 1{,}9}{20 - 0} = \frac{1{,}0}{20} = 0{,}05

Modellen er P(x)=1,9+0,05x\underline{\underline{P(x) = 1{,}9 + 0{,}05 \cdot x}}, der PP er antall millioner personbiler og xx er antall år etter 2002.

Det betyr at antallet personbiler øker med 0,05 millioner (50 000) per år.

I 2030 er x=28x = 28:

P(28)=1,9+0,0528=1,9+1,4=3,3P(28) = 1{,}9 + 0{,}05 \cdot 28 = 1{,}9 + 1{,}4 = 3{,}3

Lineær modell for personbiler

Ifølge modellen vil det være 3,3 millioner\underline{\underline{3{,}3 \text{ millioner}}} registrerte personbiler i Norge i 2030.

Sensorveiledning

1 poeng for riktig modell. 1 poeng for beregninger eller avlesning og riktig svar på spørsmålet.

Oppgave 1-3 : Hvor mange ganger større er Sola enn Jorda?

Sola har en masse på ca. 2,010302{,}0 \cdot 10^{30} kg. Jorda har en masse på 6,010246{,}0 \cdot 10^{24} kg. Massen til sola er omtrent … ganger større enn massen til jorda.

Gjør beregninger og finn ut hvilket tall som mangler i setningen ovenfor. Skriv tallet på standardform.

Fasit

Solas masse er 3,33105\underline{\underline{3{,}33\cdot 10^{5}}} ganger større enn Jordas

Løsningsforslag

Vi deler massen til sola på massen til jorda:

2,010306,01024=2,06,0103024=131063,3105\frac{2{,}0 \cdot 10^{30}}{6{,}0 \cdot 10^{24}} = \frac{2{,}0}{6{,}0} \cdot 10^{30-24} = \frac{1}{3} \cdot 10^{6} \approx 3{,}3 \cdot 10^{5}

Solas masse er omtrent 3,3105\underline{\underline{3{,}3 \cdot 10^{5}}} ganger større enn Jordas masse.

Sensorveiledning

En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til riktig svar, kan få 1 poeng.

Oppgave 1-4 : Joggeavstander med gitte sentralmål

Jonas har notert hvor mange kilometer han har jogget hver av de siste ti dagene. Han ser at typetallet er 5 km, medianen er 8 km og gjennomsnittet er 9 km.

Du skal sette opp to mulige alternativer som viser hvor mange kilometer han kan ha jogget hver av de ti dagene.

  • I det første alternativet skal du bruke 8 km minst én dag.
  • I det andre alternativet skal du ikke bruke 8 km noen av dagene, og minst halvparten av tallene du bruker, skal være tall du ikke brukte i det første alternativet.
Fasit

Mange mulige svar. Eks. alt. 1: 5, 5, 5, 7, 8, 8, 10, 12, 15, 15 | alt. 2: 3, 5, 5, 5, 6, 10, 11, 14, 15, 16

Løsningsforslag

Vi trenger en tallrekke med 10 tall der:

  • typetallet er 5 (5 km forekommer flest ganger)
  • medianen er 8 km (gjennomsnittet av det 5. og 6. tallet i sortert rekkefølge er 8)
  • gjennomsnittet er 9 km (summen av alle tallene er 109=9010 \cdot 9 = 90)

Alternativ 1 (bruker 8 km minst én gang):

5,  5,  5,  7,  8,  8,  10,  12,  15,  155, \; 5, \; 5, \; 7, \; \textcolor{seagreen}{8}, \; \textcolor{seagreen}{8}, \; 10, \; 12, \; 15, \; 15
  • Typetall: 5 forekommer 3 ganger ✓
  • Median: 8+82=8\dfrac{8+8}{2} = 8
  • Gjennomsnitt: 5+5+5+7+8+8+10+12+15+1510=9010=9\dfrac{5+5+5+7+8+8+10+12+15+15}{10} = \dfrac{90}{10} = 9

Alternativ 2 (bruker ikke 8 km, minst halvparten nye tall):

3,  5,  5,  5,  6,  10,  11,  14,  15,  163, \; 5, \; 5, \; 5, \; \textcolor{steelblue}{6}, \; \textcolor{steelblue}{10}, \; 11, \; 14, \; 15, \; 16
  • Typetall: 5 forekommer 3 ganger ✓
  • Median: 6+102=8\dfrac{6+10}{2} = 8
  • Gjennomsnitt: 3+5+5+5+6+10+11+14+15+1610=9010=9\dfrac{3+5+5+5+6+10+11+14+15+16}{10} = \dfrac{90}{10} = 9
  • Ingen 8 km ✓
  • Nye tall (ikke i alt. 1): 3, 6, 11, 14, 16 – det er 5 av 10 tall som ikke ble brukt i alternativ 1 ✓
Sensorveiledning

I utgangspunktet gis 2 poeng for hvert riktig alternativ. En kandidat som har gjort noen riktige beregninger, kan få 1 av de 2 poengene.

Oppgave 1-5 : Sirkelfigurer og figurmønster

De første 3 figurene

Ovenfor ser du tre figurer. Figurene er satt sammen av små sirkler. Tenk deg at du skal fortsette å lage figurer etter samme mønster.

Beskriv mønsteret, og bestem et uttrykk for antallet små sirkler i figur nn.

Fasit

Fn=(n+1)21F_{n}=(n+1)^{2}-1

Løsningsforslag

Jeg ser at mønsteret ser ut som kvadrater hvor sirkelen oppe i høyre hjørne er tatt bort.

  • Figur 1 er 2×22 \times 2 kvadrat minus en sirkel i hjørnet
  • Figur 2 er 3×33 \times 3 kvadrat minus en sirkel i hjørnet
  • Figur 3 er 4×44 \times 4 kvadrat minus en sirkel i hjørnet

Vi ser at kvadratet alltid har sidelengde +1+1 sammenlignet med figurnummeret. Vi kaller figurnummeret nn og finner sammenhengen: Figur nn er (n+1)×(n+1)(n+1) \times (n+1) minus en sirkel i hjørnet.

Et uttrykk for denne sammenhengen er:

Fn=(n+1)21\underline{\underline{ F_{n}=(n+1)^{2}-1 }}
Sensorveiledning

1 poeng for en riktig beskrivelse. 1 poeng for et riktig uttrykk.

Del 2 — med hjelpemidler · 4 timer

Oppgave 2-1 : Sjøtemperatur på Sørlandet

Funksjonen TT gitt ved

T(x)=11000(0,0028x3x2+25x380),0x300T(x)=-\frac{1}{1000}(0{,}0028x^{3}-x^{2}+25x-380) \quad {,}\quad 0\leq x\leq 300

er en modell for temperaturen T(x)T(x) grader celsius i sjøen ett sted på Sørlandet xx døgn etter 31. desember 2020.

Bruk modellen til å bestemme forskjellen mellom høyeste og laveste temperatur i sjøen de 300 første dagene i 2021.

Hvor mange grader steg temperaturen i sjøen i gjennomsnitt med hvert døgn i mars ifølge modellen?

Fasit

13,27 ºC

0,0767 ºC

Løsningsforslag

Graf som viser sjøtemperaturen

Vi legger inn T(x)T(x) i GeoGebra for å få et overblikk over temperaturen og vi bruker ekstremalpunkt for å bestemme høyeste og laveste temperatur. Se punktene AA og BB.

Forskjellen mellom høyeste og laveste temperatur er 13,27 ºC.

Måneden mars tilsvarer omtrent dagene x=59x=59 til x=90x=90.

Vi regner ut temperaturen for disse dagene i GeoGebra:

T(59)=1,81°CT(90)=4,19°C\begin{aligned} T(59)&=1{,}81 \, \degree\text{C}\\ T(90)&=4{,}19 \, \degree\text{C} \end{aligned}

I løpet av de 31 dagene i mars er altså gjennomsnittsstigningen:

4,191,8131=0,0767°C per dag\frac{4{,}19-1{,}81}{31}=\underline{\underline{ 0{,}0767 \, \degree \text{C per dag} }}

Temperaturen stiger med 0,0767 ºC per dag i mars.

Sensorveiledning

En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til riktig svar, kan få 1 poeng.

En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til riktig svar, kan få 1 poeng.

Oppgave 2-2 : Målskårere i Eliteserien 2022

Nedenfor ser du de 11 fotballspillerne skåret flest mål i Eliteserien 2022.

RankSpillerKlubbMål
1Amahl PellegrinoBodø/Glimt25
2Hugo VetlesenBodø/Glimt16
3David Datro FofanaMolde15
3Casper TengstedtRosenborg15
3Tobias HeintzSarpsborg 0815
6Ole Hammerfjell SæterRosenborg14
7Eric Bugalo KitolanoTromsø13
8Runar EspejordBodø/Glimt12
8Mohamed OfkirSandefjord12
10Ola BrynhildsenMolde11
10Johan HoveStrømsgodset11

Bestem typetallet, variasjonsbredden og medianen for antall mål.

Bestem gjennomsnittet og standardavviket for antall mål.

For de 11 fotballspillerne som skåret flest mål i sesongen 2021, var medianen 11, gjennomsnittet 14,5 og standardavviket 6,7.

Hva kan du ut fra dette og beregningene i oppgave a) og b) si om de 11 fotballspillerne fra 2021 sammenlignet med de 11 fotballspillerne fra 2022?

Fasit

Typetall: 15, variasjonsbredde: 14, median: 14

Gjennomsnitt: ≈ 14,5, standardavvik: ≈ 3,7

Gjennomsnittet er likt (≈ 14,5), men medianen er høyere i 2022 (14 mot 11) og standardavviket er lavere (3,7 mot 6,7) – scoringene er mer jevnt fordelt i 2022.

Løsningsforslag

Datamaterialet sortert: 11,11,12,12,13,14,15,15,15,16,2511, 11, 12, 12, 13, \mathbf{14}, 15, 15, 15, 16, 25

  • Typetall: 15\underline{\underline{15}} (forekommer 3 ganger)
  • Variasjonsbredde: 2511=1425 - 11 = \underline{\underline{14}}
  • Median: Det 6. tallet i sortert rekkefølge (11 tall) er 14\underline{\underline{14}}

Vi beregner i GeoGebra med listen {11,11,12,12,13,14,15,15,15,16,25}\{11, 11, 12, 12, 13, 14, 15, 15, 15, 16, 25\}.

Gjennomsnitt=11+11+12+12+13+14+15+15+15+16+2511=1591114,5\text{Gjennomsnitt} = \frac{11+11+12+12+13+14+15+15+15+16+25}{11} = \frac{159}{11} \approx \underline{\underline{14{,}5}}

Standardavvik (beregnet med GeoGebra): σ3,7\underline{\underline{\sigma \approx 3{,}7}}

I 2021 var medianen 11, gjennomsnittet 14,5 og standardavviket 6,7. Vi kan se følgende:

  • Gjennomsnittet er nesten likt i begge sesongene (≈ 14,5). De 11 beste spillerne scoret like mange mål totalt sett.
  • Medianen er høyere i 2022 (14 mot 11). I 2022 scoret minst 6 av de 11 spillerne 14 mål eller mer, mens i 2021 scoret minst 6 spillere 11 mål eller mer. Den typiske topp-11-spilleren scoret altså mer i 2022.
  • Standardavviket er lavere i 2022 (3,7 mot 6,7). Scoringene er mer jevnt fordelt i 2022 – ingen enkeltspiller dominerer like mye. I 2021 var det større forskjell mellom toppen og resten.
Sensorveiledning

En kandidat som gjør noen riktige beregninger, kan få 1 poeng. En kandidat som bare bruker de sju oppgitte verdiene i sine beregninger, får maksimalt 1 poeng.

1 poeng for riktig gjennomsnitt.

1 poeng for riktig standardavvik.

En kandidat som bare bruker de sju oppgitte verdiene, men utfører riktige beregninger, får 1 poeng.

Noe mangelfulle sammenlikninger kan gi 1 poeng.

Oppgave 2-3 : Monas prisøkning

Mona eier en butikk. Hun setter opp prisen for en vare i butikken med 160 kroner. Dette tilsvarer en prisøkning på 2,5 %.

Hvor mange prosent hadde prisøkningen vært på dersom Mona i stedet hadde satt opp prisen for varen med 240 kroner?

Fasit

3,75 %

Løsningsforslag

Vi finner først den opprinnelige prisen på varen. En økning på 160 kr tilsvarer 2,5 %:

Opprinnelig pris=1600,025=6400 kr\text{Opprinnelig pris} = \frac{160}{0{,}025} = 6400 \text{ kr}

Dersom Mona hever prisen med 240 kr i stedet:

2406400=0,0375=3,75%\frac{240}{6400} = 0{,}0375 = 3{,}75 \,\%

Prisøkningen hadde vært 3,75%\underline{\underline{3{,}75 \,\%}} dersom Mona hadde satt opp prisen med 240 kroner.

Sensorveiledning

En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til riktig svar, kan få 1 poeng.

Oppgave 2-4 : Prisøkning på handlenett

En elevbedrift selger grønne, svarte og blå handlenett. Prisen er den samme for hvert handlenett. Elevbedriften selger tre ganger så mange grønne som blå handlenett og dobbelt så mange svarte som blå.

Elevene bestemmer seg for å sette opp prisen for det grønne handlenettet med 5 %, det svarte med 10 % og det blå med 15 %.

Hvor mange prosent vil inntektene fra salget øke med dersom elevbedriften fremdeles vil selge tre ganger så mange grønne som blå handlenett og dobbelt så mange svarte som blå, etter at de setter opp prisene?

Fasit

1128,3%\frac{1}{12} \approx 8{,}3 \,\%

Løsningsforslag

La oss si at opprinnelig pris per handlenett er pp kr, og at bedriften selger 1 blå, 2 svarte og 3 grønne nett (forholdet 1 : 2 : 3 som oppgitt).

Inntekt før prisøkning:

1p+2p+3p=6p1 \cdot p + 2 \cdot p + 3 \cdot p = 6p

Inntekt etter prisøkning (blå +15 %, svart +10 %, grønn +5 %):

11,15p+21,10p+31,05p=1,15p+2,20p+3,15p=6,50p1 \cdot 1{,}15p + 2 \cdot 1{,}10p + 3 \cdot 1{,}05p = 1{,}15p + 2{,}20p + 3{,}15p = 6{,}50p

Prosentvis økning i inntekten:

6,50p6p6p=0,50p6p=1128,3%\frac{6{,}50p - 6p}{6p} = \frac{0{,}50p}{6p} = \frac{1}{12} \approx 8{,}3 \,\%

Inntektene vil øke med 1128,3%\underline{\underline{\frac{1}{12} \approx 8{,}3 \,\%}}.

Sensorveiledning

En kandidat som gjør noen riktige beregninger eller setter opp noen riktige uttrykk, kan få 1, 2 eller 3 poeng.

Som et utgangspunkt kan de 4 poengene uttrykke høy måloppnåelse (4 poeng), middels måloppnåelse (2–3 poeng) og lav måloppnåelse (1 poeng).

Oppgave 2-5 : Proporsjonalitet og vase med roser

Klassen til Emilie og Emma skal kjøpe en vase med roser i gave til læreren. De må betale for vasen og for hver rose.

I matematikktimen jobber Emilie og Emma med proporsjonalitet og omvendt proporsjonalitet.

Kommenter det Emilie og Emma sier.

Fasit

Emilie tar feil – antall roser og totalpris er ikke proporsjonale (vasekostnaden er fast). Emma har rett om sitt tilfelle (omvendt proporsjonalt), men hennes generelle forklaring er upresis.

Løsningsforslag

Kommentar til Emilie:

Emilie har delvis rett i at den totale prisen øker når de kjøper flere roser. Men størrelsene er ikke proporsjonale. For proporsjonalitet må forholdet mellom størrelsene alltid være konstant, og grafen må gå gjennom origo.

Totalprisen er: totalpris=vasepris+antall roserpris per rose\text{totalpris} = \text{vasepris} + \text{antall roser} \cdot \text{pris per rose}

Siden vasepris er en fast kostnad, vil grafen starte over null (ikke i origo). Dermed er størrelsene ikke proporsjonale, men lineære.

Kommentar til Emma:

Emma har rett i at beløpet per person avtar når flere er med. Og hvis totalprisen er fast (de har bestemt antall roser), er produktet:

beløp per personantall personer=totalpris (konstant)\text{beløp per person} \cdot \text{antall personer} = \text{totalpris (konstant)}

Det er nettopp kravet for omvendt proporsjonalitet – produktet av de to størrelsene er konstant. Emma har altså rett, forutsatt at det totale beløpet er bestemt på forhånd.

Emmas generelle forklaring («når en størrelse blir mindre og en annen øker, er de omvendt proporsjonale») er imidlertid ikke alltid riktig. For omvendt proporsjonalitet kreves det at produktet er konstant, ikke bare at størrelsene beveger seg i motsatte retninger.

Sensorveiledning

2 poeng for å kommentere det Emilie sier og gjøre rede for proporsjonalitet. 2 poeng for å kommentere det Emma sier og gjøre rede for omvendt proporsjonalitet. Vær oppmerksom på at kandidatene kan ha tolket Emmas utsagn på ulike måter. Kjøper klassen et fast antall roser eller én rose per elev? Konklusjonen vil avhenge av tolkningen.

Oppgave 2-6 : Helsefagarbeidere presentasjon av data

Nedenfor ser du en tabell som viser antall helsefagarbeidere i Norge i perioden 2015–2022, fordelt på kjønn.

ÅrMennKvinner
20152 23217 493
20162 91121 439
20173 55824 785
20183 95727 327
20194 69830 733
20205 51133 958
20216 44737 357
20227 31740 472

Tenk deg at du skal presentere dette datamaterialet i et foredrag. Gjør sammenlikninger og beregninger, og lag ulike fremstillinger som du kan bruke i en presentasjon. Presentasjonene skal inneholde både beregninger og diagrammer.

Fasit

Menn økte 228 %, kvinner 131 %, totalt 142 %. Andel menn økte fra 11,3 % til 15,3 %.

Løsningsforslag

Nedenfor presenteres datamaterialet med beregninger og to diagrammer.

Beregninger:

20152022Økning
Menn2 2327 317+228 %
Kvinner17 49340 472+131 %
Totalt19 72547 789+142 %
  • Andelen menn økte fra 22321972511,3%\dfrac{2\,232}{19\,725} \approx 11{,}3 \,\% i 2015 til 73174778915,3%\dfrac{7\,317}{47\,789} \approx 15{,}3 \,\% i 2022.

Helsefagarbeidere 2015–2022

Kommentarer til diagrammene:

  • Linjediagrammet viser at antallet helsefagarbeidere økte kraftig for begge kjønn i perioden 2015–2022, og at veksten var sterkere for menn (228 %) enn for kvinner (131 %).
  • Det stablede søylediagrammet viser at andelen menn har økt fra ca. 11 % til ca. 15 %. Yrket er fortsatt sterkt dominert av kvinner, men stadig flere menn velger dette yrket.
Sensorveiledning

For å få full uttelling må kandidaten gjøre relevante sammenlikninger og beregninger og lage ulike diagrammer som illustrerer opplysningene på en god måte.

Det er viktig at sensor ser på helheten i besvarelsen, vurder om informasjonen som presenteres er riktig og relevant, og om diagrammene illustrerer hele eller deler av datamaterialet på ulike måter.

Sensor skal også vurdere kandidatens digitale kompetanse, dvs. valg av egnede diagramtyper, og hvor tydelig informasjonen kommer fram i hvert diagram (bruk av overskrifter, aksetitler, dataetiketter osv.)

Som et utgangspunkt kan de 4 poengene uttrykke høy måloppnåelse (4 poeng), middels måloppnåelse (2–3 poeng) og lav måloppnåelse (1 poeng).

Oppgave 2-7 : Utslipp geometrisk rekke og programmering

En bedrift vil redusere utslippet av et forurenset stoff med 5 % hvert år framover. I år er utslippet på 40 tonn.

Vis at det samlede utslippet i år og de to neste årene vil være på 114,1 tonn.

Lag et program du kan bruke for å bestemme det samlede utslippet for denne bedriften over svært lang tid.

Tenk deg at en annen bedrift har et utslipp som er lavere eller høyere enn 40 tonn i år. Denne bedriften vil også redusere utslippet med 5 % hvert år framover.

Undersøk sammenhengen mellom utslippet i år og det samlede utslippet over svært lang tid.

Ole påstår at T=up100T = \dfrac{u}{p} \cdot 100 er en formel for å regne ut det samlede utslippet TT når utslippet i år er uu og utslippet reduseres med pp % hvert år framover.

Undersøk om denne sammenhengen kan gjelde.

Fasit

40 + 38 + 36,1 = 114,1 tonn ✓ b) Program med løkke → 800 tonn c) T = 20u d) Oles formel T = u/p · 100 er riktig

Løsningsforslag

Utslippet i år er u0=40u_0 = 40 tonn. Det reduseres med 5 % hvert år, så vekstfaktoren er k=0,95k = 0{,}95.

  • I år (år 0): 40 tonn40 \text{ tonn}
  • Neste år (år 1): 400,95=38 tonn40 \cdot 0{,}95 = 38 \text{ tonn}
  • Året etter (år 2): 400,952=400,9025=36,1 tonn40 \cdot 0{,}95^2 = 40 \cdot 0{,}9025 = 36{,}1 \text{ tonn}

Samlet utslipp over tre år:

40+38+36,1=114,1 tonn40 + 38 + 36{,}1 = \underline{\underline{114{,}1 \text{ tonn}}} \quad \checkmark

Vi bruker en løkke som summerer utslippet over mange år (f.eks. 1000 år):

utslipp = 40
total = 0
for i in range(1000):
    total += utslipp
    utslipp = utslipp * 0.95

print(total)

Programmet gir: Samlet utslipp ≈ 800 tonn.

Dersom utslippet i år er uu (i stedet for 40) og reduksjonen fortsatt er 5 % per år:

Vi prøver noen verdier:

Utslipp i år (uu)Samlet utslipp (TT)Forholdet T/uT/u
4080020
2040020
100200020

Det samlede utslippet er alltid T=20uT = 20 \cdot u – altså 20 ganger utslippet i år.

Oles formel er T=up100T = \dfrac{u}{p} \cdot 100.

Med u=40u = 40 og p=5p = 5:

T=405100=8100=800 tonnT = \frac{40}{5} \cdot 100 = 8 \cdot 100 = 800 \text{ tonn}

Dette stemmer med svaret i b) og c). La oss sjekke at formelen er generell: En uendelig geometrisk rekke med første ledd uu og kvotient k=1p100k = 1 - \frac{p}{100} har summen

T=u1k=u1(1p100)=up100=u100pT = \frac{u}{1 - k} = \frac{u}{1 - \left(1 - \frac{p}{100}\right)} = \frac{u}{\frac{p}{100}} = \frac{u \cdot 100}{p}

Oles formel T=up100T = \dfrac{u}{p} \cdot 100 er riktig – den gir det samlede utslippet når utslippet reduseres med pp % hvert år.

Sensorveiledning

En kandidat som gjør noen riktige beregninger, kan få 1 poeng.

Et delvis riktig program kan gi 1 poeng.

En kandidat som gjør flere undersøkelser, men ikke klarer å beskrive en riktig sammenheng, kan få 1 poeng.

En kandidat som argumenterer for formelen som er gitt i oppgave d), kan få 1 poeng for dette dersom argumentasjonen knyttes til undersøkelsene som er gjort.

For å få full uttelling, må kandidaten variere både pp og uu og gjøre flere undersøkelser.

Det er viktig vurdere helheten i svarene som er gitt i oppgave c) og d).

Oppgave 2-8 : Klimagassutslipp lineær og eksponensiel modell

  • I 1990 var Norges klimagassutslipp på 51,3 millioner tonn CO₂-ekvivalenter.
  • I 2022 var Norges klimagassutslipp på 48,9 millioner tonn CO₂-ekvivalenter.

Norske myndigheter har satt som mål at klimagassutslippet skal reduseres med 55 % innen 2030, sammenliknet med hva utslippet var i 1990.

Anders og Arne diskuterer hvordan det kan være mulig å nå dette målet.

  • Anders ser for seg at utslippet reduseres med et fast antall tonn hvert år. Han ønsker å lage en modell som viser hvor mange tonn den årlige reduksjonen må være på for å nå målet i 2030.
  • Arne ser for seg at utslippet reduseres med en fast prosent hvert år. Han ønsker å lage en modell som viser hvor mange prosent den årlige reduksjonen må være for å nå målet i 2030.

La xx være antall år etter 2022 og hjelp Anders og Arne med å lage modellene.

Norge har som mål å bli et lavutslippssamfunn innen 2050. Da må klimagassutslippet reduseres med 90–95 % sammenliknet med utslippet i 1990.

Bruk modellene du fant i oppgave a), og vurder dem opp mot opplysningene om målet for klimagassutslipp i 2050.

Fasit

A(x)=48,93,23xA(x) = 48{,}9 - 3{,}23 \cdot x (lineær), F(x)=48,90,9104xF(x) = 48{,}9 \cdot 0{,}9104^{x} (eksponentiell, ca. 9 % reduksjon/år)

Lineær modell gir negativt utslipp i 2050 (urealistisk). Eksponentiell modell gir ca. 3,53 mill. tonn i 2050 ≈ 93 % reduksjon fra 1990, som er innenfor 90–95 %-målet.

Løsningsforslag

Norske myndigheter ønsker at klimagassutslippet skal reduseres med 55 % fra 1990-nivå innen 2030. Det betyr at målet for 2030 er:

51,3(10,55)=51,30,45=23,085 millioner tonn51{,}3 \cdot (1 - 0{,}55) = 51{,}3 \cdot 0{,}45 = 23{,}085 \text{ millioner tonn}

Siden xx er antall år etter 2022, tilsvarer 2030 x=8x = 8.

Anders – lineær modell:

Vi vet at modellen skal starte i A(0)=48,9A(0) = 48{,}9 og nå A(8)=23,085A(8) = 23{,}085. Den lineære modellen er:

A(x)=48,9dxA(x) = 48{,}9 - d \cdot x

Vi finner den faste reduksjonen dd per år:

A(8)=23,08548,98d=23,0858d=48,923,085=25,815d=25,81583,23\begin{aligned} A(8) &= 23{,}085 \\ 48{,}9 - 8d &= 23{,}085 \\ 8d &= 48{,}9 - 23{,}085 = 25{,}815 \\ d &= \frac{25{,}815}{8} \approx 3{,}23 \end{aligned}

Anders sin lineære modell er A(x)=48,93,23x\underline{\underline{A(x) = 48{,}9 - 3{,}23 \cdot x}}.

Det betyr at utslippet må reduseres med omtrent 3,23 millioner tonn per år.

Arne – eksponentiell modell:

Vi vet at modellen skal starte i F(0)=48,9F(0) = 48{,}9 og nå F(8)=23,085F(8) = 23{,}085. Den eksponentielle modellen er:

F(x)=48,9kxF(x) = 48{,}9 \cdot k^{x}

Vi finner vekstfaktoren kk:

F(8)=23,08548,9k8=23,085k8=23,08548,90,4721k=0,4721180,9104\begin{aligned} F(8) &= 23{,}085 \\ 48{,}9 \cdot k^{8} &= 23{,}085 \\ k^{8} &= \frac{23{,}085}{48{,}9} \approx 0{,}4721 \\ k &= 0{,}4721^{\frac{1}{8}} \approx 0{,}9104 \end{aligned}

Arne sin eksponentielle modell er F(x)=48,90,9104x\underline{\underline{F(x) = 48{,}9 \cdot 0{,}9104^{x}}}.

Det betyr at utslippet må reduseres med omtrent 10,91048,96%1 - 0{,}9104 \approx 8{,}96 \,\% per år.

Vi bruker modellene til å beregne utslippet i 2050 (x=28x = 28):

A(28)=48,93,232841,5 millioner tonnA(28) = 48{,}9 - 3{,}23 \cdot 28 \approx -41{,}5 \text{ millioner tonn} F(28)=48,90,9104283,53 millioner tonnF(28) = 48{,}9 \cdot 0{,}9104^{28} \approx 3{,}53 \text{ millioner tonn}

Målet for 2050 er 90–95 % reduksjon fra 1990, altså mellom 2,565 og 5,13 millioner tonn.

Lineær og eksponentiell modell for klimagassutslipp

Vurdering av modellene:

Anders sin lineære modell gir et negativt utslipp i 2050 (ca. −41,5 millioner tonn). Det er ikke fysisk mulig – utslippet kan ikke bli negativt. Den lineære modellen er derfor ikke egnet for å vurdere 2050-målet.

Arne sin eksponentielle modell gir ca. 3,53 millioner tonn i 2050. Det tilsvarer en reduksjon på

51,33,5351,393,1%\frac{51{,}3 - 3{,}53}{51{,}3} \approx 93{,}1 \,\%

fra 1990-nivå, som er innenfor målet på 90–95 %. Den eksponentielle modellen viser at det er mulig å nå lavutslippsmålet i 2050 dersom utslippet reduseres med ca. 9 % hvert år.

Sensorveiledning

2 poeng for hver riktig modell. En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til en riktig modell, kan få 1 av de 2 poengene.

For å få full uttelling, må kandidaten vurdere modellen opp mot en reduksjon på 90 % og opp mot en reduksjon på 95 %.