Figurtall 2PY v2025

Figurtall 2PY v2025

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

Hvor mange små grønne kvadrater vil det være i figur 55?

Lag en formel for antallet hvite kvadrater i figur nn.

Fasit

6464

Hn=3n2H_n=3n-2

Gn=2n2+2n+4G_n=2n^2+2n+4

Løsningsforslag

Jeg ser at hele figuren er rektangler som øker med 2 i bredden og 1 i høyden for hver figur. De hvite feltene øker med 3 for hver figur. Jeg setter opp en oversikt.

FigurnummerAntall totaltAntall hviteAntall grønne
133=93 \cdot 3=918
254=205\cdot 4=20416
375=357 \cdot 5=35728
496=549\cdot 6=541044
5117=7711 \cdot 7=771364

Det er 64 grønne ruter i figur 5.

Antallet hvite kvadrater øker med 3 for hver figur, og det starter på 1.

Oppdeling av figur 3 i oppgave 1-6b
Figur 1: Oppdeling av figur 3 i oppgave 1-6b

I figuren over har jeg delt opp figur nr 3 i 4 ulike deler. Jeg ser at vi har tre like deler med lengde 2 merket med lilla farge. Disse er altså 1 mindre enn figurtallet. I tillegg har vi en ekstra hvit rute som er fast i alle figurene, merket med rød farge. For figur 3 kunne vi altså skrevet opp antallet som 32+13 \cdot 2 + 1 eller ved å bruke figurnummeret 3\textcolor{seagreen}{3} kunne vi skrevet 3(31)+13 \cdot (\textcolor{seagreen}{3}-1) + 1. Et generelt uttrykk for hvite ruter i figur nummer nn blir derfor

Hn=3(n1)+1=3n2\underline{\underline{H_{n}=3 \cdot (n-1) + 1=3n-2}}

Jeg har allerede sett at det er mulig å finne størrelsen av hele rektangelet og trekke fra de hvite feltene for å finne ut hvor mange grønne ruter det er. Det store rektangelet øker med 2 i bredden og 1 i høyden, og vi ser at bredden er 2n+12n+1, mens høyden er n+2n+2. Altså er antall ruter i hele rektangelet

Antall ruter totalt=(2n+1)(n+2)=2nn+2n2+1n+12 =2n2+4n+n+2=2n2+5n+2\begin{aligned} \text{Antall ruter totalt} &= \left( 2n+1 \right) \cdot \left( n+2 \right)\\ &=2n \cdot n + 2n \cdot 2 + 1 \cdot n + 1 \cdot 2\\ &=2n^{2}+4n+n+2\\ &=2n^{2}+5n+2 \end{aligned}

For å finne antallet grønne ruter så kan vi trekke fra antallet hvite ruter.

Antall grønne=Antall ruter totaltAntall hvite=(2n2+5n+2)(3n2)=2n2+5n+23n+2=2n2+5n3n+2+2=2n2+2n+4\begin{aligned} \text{Antall grønne} &= \text{Antall ruter totalt} - \text{Antall hvite} \\ &=\left( 2n^{2}+5n+2 \right) - \left( 3n-2 \right) \\ &= 2n^{2}+ 5n +2 -3n +2 \\ &= 2n^{2}+5n-3n+2+2\\ &= 2n^{2}+2n+4 \end{aligned}

I figur nummer nn er antallet grønne kvadrater gitt ved:

Gn=2n2+2n+4\underline{\underline{G_{n}=2n^{2}+2n+4}}

Oppdeling av figur 3 i oppgave 1-6c

Vi kunne også funnet formelen for antallet grønne felter ved å dele opp de grønne feltene i mindre deler, se figuren.

Sensorveiledning

Riktig svar uten begrunnelse gir ingen uttelling. En riktig formel i oppgave c) gjelder som begrunnelse i oppgave a).

3 poeng

En riktig formel som ikke er gjort rede for, gir full uttelling.

En riktig formel som ikke er gjort rede for, gir full uttelling.