2P Høst 2023

Ikke prøvd Prøvd Trenger hjelp Klart
2P Høst 2023 – oversikt over oppgavene
Navn Nivå LF Status
Del 1 1 time uten hjelpemidler
1-1 Buss enkeltbillett eller fleksikort ✔︎
1-2 Kart og målestokk KI
1-3 Joggeavstander med gitte sentralmål ✔︎
1-4 Nullpunkter og andregradslikninger KI
Del 2 4 timer med hjelpemidler
2-1 Vase og roser likningssystem KI
2-2 Prisindeks for sjokoladepålegg KI
2-3 Målskårere i Eliteserien 2022 ✔︎
2-4 Boliglån månedlige terminer KI
2-5 Trekant med to løsninger ✔︎
2-6 Helsefagarbeidere presentasjon av data ✔︎
2-7 Kvadratserie geometrisk rekke KI
2-8 Klimagassutslipp eksponentiell vekst KI

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 : Kart og målestokk

På et kart er avstanden mellom to byer 40 cm. I virkeligheten er avstanden 20 km.

Bestem målestokken til kartet.

Fasit

1:50000\underline{\underline{1 : 50\,000}}

LøsningsforslagKI-generert

For å finne målestokken må vi sammenligne avstand på kartet med avstand i virkeligheten. Begge mål må ha samme enhet.

Vi gjør om 20 km til cm:

20km=201000m=20000m=20000100cm=2000000cm20 \, \mathrm{km} = 20 \cdot 1000 \, \mathrm{m} = 20\,000 \, \mathrm{m} = 20\,000 \cdot 100 \, \mathrm{cm} = 2\,000\,000 \, \mathrm{cm}

Målestokken er forholdet mellom kartavstand og virkelig avstand:

Ma˚lestokk=kartavstandvirkelig avstand=40cm2000000cm=150000\text{Målestokk} = \frac{\text{kartavstand}}{\text{virkelig avstand}} = \frac{40 \, \mathrm{cm}}{2\,000\,000 \, \mathrm{cm}} = \frac{1}{50\,000}

Målestokken til kartet er 1:50000\underline{\underline{1 : 50\,000}}.

Det betyr at 1 cm på kartet svarer til 50 000 cm = 500 m = 0,5 km i virkeligheten.

Sensorveiledning

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

Oppgave 1-3 : 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 1-4 : Nullpunkter og andregradslikninger

(x+4)(x1)=0(x+4)(x-1)=0 (x+2)(x3)=6(x+2)(x-3) = -6

Selma og Tobine arbeider med likningene ovenfor.

Kommenter det Selma og Tobine sier, og løs likningen (x+2)(x3)=6(x+2)(x-3) = -6

Fasit

x1=0\underline{\underline{x_1 = 0}} og x2=1\underline{\underline{x_2 = 1}}

LøsningsforslagKI-generert

Kommentar til Selma

Selma har rett! Grunnen til at metoden virker, er nullproduktsregelen: hvis et produkt av to faktorer er lik null, må minst én av faktorene være lik null. Det betyr at

(x+4)(x1)=0x+4=0ellerx1=0(x+4)(x-1)=0 \quad \Rightarrow \quad x+4=0 \quad \text{eller} \quad x-1=0

Fra x+4=0x + 4 = 0 får vi x1=4x_1 = -4, og fra x1=0x - 1 = 0 får vi x2=1x_2 = 1. Selma regner riktig.

Kommentar til Tobine

Tobine misforstår. Nullproduktsregelen gjelder kun når høyresiden er lik null. Når høyresiden er 6-6, kan vi ikke si at én av parentesene må være 6-6. Det er mulig å sette opp utallige kombinasjoner av to tall som gir produktet 6-6 (f.eks. 2(3)2 \cdot (-3), (1)6(-1) \cdot 6, osv.), og det gir ikke en enkel metode.

Vi kan sjekke at Tobines svar er feil: setter vi inn x=8x = -8:

(8+2)(83)=(6)(11)=666(-8+2)(-8-3) = (-6)(-11) = 66 \neq -6

Løsning av (x+2)(x3)=6(x+2)(x-3) = -6

Vi må flytte 6-6 over til venstre side slik at høyresiden blir null, og deretter multiplisere ut:

(x+2)(x3)=6(x+2)(x-3) = -6 (x+2)(x3)+6=0(x+2)(x-3) + 6 = 0

Vi multipliserer ut venstre side:

x23x+2x6+6=0x^2 - 3x + 2x - 6 + 6 = 0 x2x=0x^2 - x = 0

Vi setter xx utenfor parentes (faktoriserer):

x(x1)=0x(x - 1) = 0

Nå kan vi bruke nullproduktsregelen:

x=0ellerx1=0x = 0 \quad \text{eller} \quad x - 1 = 0 x1=0ogx2=1\textbf{x}_1 \mathbf{= 0} \quad \text{og} \quad \textbf{x}_2 \mathbf{= 1}

x1=0\underline{\underline{x_1 = 0}} og x2=1\underline{\underline{x_2 = 1}}

Sensorveiledning

For å få full uttelling må kandidaten kommentere det Selma og Tobine sier og løse likningen riktig.

Poengene fordeles i utgangspunktet slik:

  • 2 poeng for å forklare hvorfor det Selma sier er riktig og det Tobine sier ikke er riktig
  • 2 poeng for å løse likningen riktig

Del 2 — med hjelpemidler · 4 timer

Oppgave 2-1 : Vase og roser likningssystem

Vaser og roser

Hvor mye koster en vase? Hvor mye koster en rose?

Fasit

En vase koster 225 kr, en rose koster 12 kr.

LøsningsforslagKI-generert

Vi leser av bildet og setter opp to likninger. La vv være prisen for en vase og rr prisen for en rose.

Fra bilde 1 og 2:

v+3r=2612v+2r=474\begin{aligned} v + 3r &= 261 \\ 2v + 2r &= 474 \end{aligned}

Fra likning II deler vi på 2:

v+r=237v + r = 237

Vi trekker denne fra likning I:

(v+3r)(v+r)=261237(v + 3r) - (v + r) = 261 - 237 2r=242r = 24 r=12r = 12

Setter inn i v+r=237v + r = 237:

v=23712=225v = 237 - 12 = 225

Kontroll med bilde 3: 3225+612=675+72=7473 \cdot 225 + 6 \cdot 12 = 675 + 72 = 747

En vase koster 225kr\underline{\underline{225 \, \mathrm{kr}}} og en rose koster 12kr\underline{\underline{12 \, \mathrm{kr}}}.

Sensorveiledning

En kandidat som velger en riktig strategi, men ikke kommer fram til riktig svar, kan få 1 poeng. Riktig svar med en noe mangelfull begrunnelse, kan gi 1 poeng.

Oppgave 2-2 : Prisindeks for sjokoladepålegg

Tabellen viser prisindeksen for sjokoladepålegg i perioden 2015–2022.

År20152016201720182019202020212022
Prisindeks for sjokoladepålegg10097,098,198,799,9112,3110,2119,8

Prisen for ett bestemt merke sjokoladepålegg steg fra 35,90 kroner i 2019 til 39,90 kroner i 2022.

Gjør beregninger og finn ut om prisen for dette sjokoladepålegget steg mer enn prisindeksen for sjokoladepålegg fra 2019 til 2022.

Fasit

Prisen på sjokoladepålegget steg med ca. 11,1%11{,}1 \,\%, mens prisindeksen steg med ca. 19,9%19{,}9 \,\%. Prisen steg mindre enn prisindeksen.

LøsningsforslagKI-generert

Vi regner ut prosentvis endring i prisindeksen fra 2019 til 2022:

119,899,999,910019,9%\frac{119{,}8 - 99{,}9}{99{,}9} \cdot 100 \approx \textcolor{steelblue}{19{,}9 \,\%}

Deretter regner vi ut den faktiske prosentvise prisendringen for sjokoladepålegget:

39,9035,9035,9010011,1%\frac{39{,}90 - 35{,}90}{35{,}90} \cdot 100 \approx \textcolor{tomato}{11{,}1 \,\%}

Siden 11,1%<19,9%\textcolor{tomato}{11{,}1 \,\%} < \textcolor{steelblue}{19{,}9 \,\%}, steg prisen på dette sjokoladepålegget mindre enn prisindeksen for sjokoladepålegg fra 2019 til 2022.

Sensorveiledning

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

Oppgave 2-3 : 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 2-4 : Boliglån månedlige terminer

Adam har tatt opp et lån på 2 500 000 kroner for å kjøpe bolig.

Han skal betale tilbake lånet i månedlige terminer. Renten er 0,33 % per måned. I tillegg må han betale et gebyr på 50 kroner per termin. Terminbeløpet skal være 13 385 kroner.

Lag en oversikt som viser hvor stort lånet hans vil være måned for måned de to første årene.

Fasit

Se tabell. Lånet er 2373215kr\approx 2\,373\,215 \, \mathrm{kr} etter 24 måneder.

LøsningsforslagKI-generert

Hver måned beregner vi:

  • Renter = restlån \cdot 0,0033
  • Avdrag = terminbeløp - gebyr - renter = 133855013\,385 - 50 - renter
  • Nytt restlån = gammelt restlån - avdrag

Vi setter dette opp i et regneark:

MndLån (start)RenterAvdragLån (slutt)
125000002\,500\,00082508\,25050855\,08524949152\,494\,915
224949152\,494\,91582338\,23351025\,10224898132\,489\,813
324898132\,489\,81382168\,21651195\,11924846952\,484\,695
424846952\,484\,69581998\,19951365\,13624795592\,479\,559
524795592\,479\,55981838\,18351525\,15224744072\,474\,407
624744072\,474\,40781668\,16651695\,16924692372\,469\,237
724692372\,469\,23781488\,14851875\,18724640512\,464\,051
824640512\,464\,05181318\,13152045\,20424588472\,458\,847
924588472\,458\,84781148\,11452215\,22124536262\,453\,626
1024536262\,453\,62680978\,09752385\,23824483882\,448\,388
1124483882\,448\,38880808\,08052555\,25524431332\,443\,133
1224431332\,443\,13380628\,06252735\,27324378602\,437\,860
1324378602\,437\,86080458\,04552905\,29024325702\,432\,570
1424325702\,432\,57080278\,02753085\,30824272632\,427\,263
1524272632\,427\,26380108\,01053255\,32524219382\,421\,938
1624219382\,421\,93879927\,99253435\,34324165952\,416\,595
1724165952\,416\,59579757\,97553605\,36024112352\,411\,235
1824112352\,411\,23579577\,95753785\,37824058572\,405\,857
1924058572\,405\,85779397\,93953965\,39624004612\,400\,461
2024004612\,400\,46179227\,92254135\,41323950482\,395\,048
2123950482\,395\,04879047\,90454315\,43123896162\,389\,616
2223896162\,389\,61678867\,88654495\,44923841672\,384\,167
2323841672\,384\,16778687\,86854675\,46723787002\,378\,700
2423787002\,378\,70078507\,85054855\,48523732152\,373\,215

Vi ser at avdragene øker litt for hver måned (fordi rentene minker), og etter to år er restlånet 2373215kr\underline{\underline{\approx 2\,373\,215 \, \mathrm{kr}}}.

Sensorveiledning

For å få full uttelling må oversikten være riktig og ryddig satt opp. Noe mangelfulle oversikter kan gi 2 eller 3 poeng. En kandidat som gjør noen riktige beregninger, kan få 1 poeng.

Oppgave 2-5 : Trekant med to løsninger

Læreren har bedt elevene tegne en trekant ABCABC slik at B=30°\angle B = 30\degree, BC=8 cmBC = 8 \mathrm{~cm} og AC=6 cmAC = 6 \mathrm{~cm}.

Trym og Torgeir mener begge at de har tegnet en trekant som er slik læreren har sagt den skal være, men de ser at trekantene de har tegnet, ikke er like.

Kan begge ha tegnet riktig? Lag skisser og forklar.

Fasit

Ja, begge kan ha tegnet riktig. Det finnes to ulike trekanter som oppfyller kravene.

Løsningsforslag

Vi konstruerer trekanten steg for steg:

  1. Tegn linjestykket BC=8 cmBC = 8 \mathrm{~cm}
  2. Fra BB, tegn en stråle som danner en vinkel på 30°30\degree med BCBC. Punkt AA må ligge et sted på denne strålen.
  3. Siden AC=6 cmAC = 6 \mathrm{~cm}, tegner vi en sirkel med sentrum i CC og radius 6 cm6 \mathrm{~cm}. Punkt AA må ligge på denne sirkelen.
  4. Punkt AA er der strålen og sirkelen krysser hverandre.

To mulige trekanter

Strålen fra BB krysser sirkelen i to punkter, A1A_1 og A2A_2. Det gir to ulike trekanter:

Trekant 1 (grønn)Trekant 2 (rød)
ABAB11,4 cm11{,}4 \mathrm{~cm}2,5 cm2{,}5 \mathrm{~cm}
A\angle A41,8°41{,}8\degree138,2°138{,}2\degree
C\angle C108,2°108{,}2\degree11,8°11{,}8\degree

Begge trekantene har B=30°\angle B = 30\degree, BC=8 cmBC = 8 \mathrm{~cm} og AC=6 cmAC = 6 \mathrm{~cm}.

Ja, begge elevene kan ha tegnet riktig. Det finnes to forskjellige trekanter som oppfyller kravene.

Sensorveiledning

Det er en trykkfeil i denne oppgaven. Den oppgitte vinkelen skulle vært 30°30°. Denne informasjonen har dessverre ikke nådd ut til kandidatene.

Det er besluttet at alle kandidater får 2 poeng. Dersom en kandidat har vist kompetanse i sin besvarelse, skal sensor i tillegg ta dette med som et positivt element i en helhetsvurdering.

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 : Kvadratserie geometrisk rekke

Kvadratserie

Tenk deg at du skal tegne en serie med kvadrater der

  • sidekantene i det største kvadratet er 10 cm
  • sidekantene i det neste kvadratet alltid er 10 % kortere enn sidekantene i det forrige du tegnet

Vis at den samlede omkretsen av de tre første kvadratene i serien vil bli 108,4 cm.

Tenk deg at du har veldig mange kvadrater i serien.

Bruk programmering til å lage et program som finner samlet omkrets av alle kvadratene.

Tenk deg at du lager nye serier med kvadrater. Du endrer størrelsen på det største kvadratet i hver serie og lar alltid sidekantene i det neste kvadratet i serien være 10 % kortere enn sidekantene i det forrige du tegnet.

Undersøk og beskriv sammenhengen mellom lengden av sidekantene i det største kvadratet og den samlede omkretsen av alle kvadratene i hver serie.

Ole påstår at T=4sp100T = \dfrac{4 \cdot s}{p} \cdot 100 er en formel for å regne ut den samlede omkretsen TT av kvadratene i en serie når sidekanten i det største kvadratet er ss og sidekantene i det neste kvadratet er pp % kortere enn sidekantene i det forrige.

Undersøk om denne sammenhengen kan gjelde.

Fasit

Samlet omkrets =40+36+32,4=108,4cm= 40 + 36 + 32{,}4 = \underline{\underline{108{,}4 \, \mathrm{cm}}}

T=400cm\underline{\underline{T = 400 \, \mathrm{cm}}}

Sammenhengen er lineær: T=40sT = 40 \cdot s

Oles formel stemmer.

LøsningsforslagKI-generert

Sidekantene i de tre første kvadratene er

s1=10,s2=100,9=9,s3=100,92=8,1s_1 = 10, \quad s_2 = 10 \cdot 0{,}9 = 9, \quad s_3 = 10 \cdot 0{,}9^2 = 8{,}1

Omkretsene er

O1=410=40,O2=49=36,O3=48,1=32,4O_1 = 4 \cdot 10 = 40, \quad O_2 = 4 \cdot 9 = 36, \quad O_3 = 4 \cdot 8{,}1 = 32{,}4

Samlet:

O1+O2+O3=40+36+32,4=108,4cmO_1 + O_2 + O_3 = 40 + 36 + 32{,}4 = \mathbf{\underline{\underline{108{,}4 \, \mathrm{cm}}}}

Omkretsene danner en geometrisk rekke med første ledd a1=40a_1 = 40 og kvotient k=0,9k = 0{,}9. Siden k<1|k| < 1 konvergerer rekken, og summen av uendelig mange ledd er

T=a11k=4010,9=400,1=400cmT = \frac{a_1}{1 - k} = \frac{40}{1 - 0{,}9} = \frac{40}{0{,}1} = \mathbf{\underline{\underline{400 \, \mathrm{cm}}}}

Program (Python):

s = 10       # sidekant første kvadrat
k = 0.9      # kvotient
total = 0
while s > 0.0001:
    total += 4 * s
    s = s * k
print(total)  # → 400.0

Vi lager nye serier der vi bare endrer størrelsen ss på det største kvadratet, men beholder at hvert neste kvadrat er 10%10 \,\% kortere. For en serie med største sidekant ss er første omkretsled a1=4sa_1 = 4s og kvotienten fortsatt k=0,9k = 0{,}9.

Samlet omkrets:

T=4s10,9=4s0,1=40sT = \frac{4s}{1 - 0{,}9} = \frac{4s}{0{,}1} = 40 \cdot s

Sammenhengen er altså lineær: den samlede omkretsen er 40 ganger sidekanten i det største kvadratet.

Sammenheng mellom sidekant og samlet omkrets

Grafen (se T(s) = 40s i utklippet) bekrefter at sammenhengen er en rett linje gjennom origo. For s=10s = 10 er T=400T = 400, markert som punkt A=(10,400)A = (10, 400).

For en serie der sidekantene reduseres med p%p \,\% for hvert ledd, er kvotienten

k=1p100k = 1 - \frac{p}{100}

Første ledd er a1=4sa_1 = 4s, og sumformelen gir

T=4s1k=4s1(1p100)=4sp100=4s100pT = \frac{4s}{1 - k} = \frac{4s}{1 - \left(1 - \dfrac{p}{100}\right)} = \frac{4s}{\dfrac{p}{100}} = \frac{4s \cdot 100}{p}

Dette er nøyaktig Oles formel T=4sp100T = \dfrac{4 \cdot s}{p} \cdot 100. Formelen stemmer.

Vi kan sjekke med s=10s = 10 og p=10p = 10:

T=41010100=400cmT = \frac{4 \cdot 10}{10} \cdot 100 = 400 \, \mathrm{cm}

Dette stemmer med svaret fra b).

Sensorveiledning
2 poeng

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

2 poeng

Et delvis riktig program kan gi 1 poeng.

2 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.

2 poeng

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

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

Oppgave 2-8 : Klimagassutslipp eksponentiell vekst

  • 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.

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 lag modellen.

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

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

Fasit

U(x)=48,90,9104xU(x) = 48{,}9 \cdot 0{,}9104^x, der nedgangen er ca. 8,96%\underline{\underline{8{,}96 \,\%}} per år.

Modellen gir U(28)3,53U(28) \approx \underline{\underline{3{,}53}} mill. tonn i 2050, som tilsvarer ca. 93 % reduksjon fra 1990-nivå — innenfor målet på 90–95 %.

LøsningsforslagKI-generert

Utslippet i 2022 er startverdi: 48,948{,}9 millioner tonn CO₂-ekvivalenter.

Vi setter opp en eksponentialfunksjon der xx er antall år etter 2022:

U(x)=48,9rxU(x) = 48{,}9 \cdot r^x

Klimamålet for 2030 er 55 % reduksjon fra 1990-nivå:

Ma˚l2030=51,3(10,55)=51,30,45=23,085 mill. tonn\text{Mål}_{2030} = 51{,}3 \cdot (1 - 0{,}55) = 51{,}3 \cdot 0{,}45 = 23{,}085 \text{ mill. tonn}

I 2030 er x=20302022=8x = 2030 - 2022 = 8. Vi setter opp likningen:

48,9r8=23,08548{,}9 \cdot r^8 = 23{,}085 r8=23,08548,90,4721r^8 = \frac{23{,}085}{48{,}9} \approx 0{,}4721 r=0,4721180,9104r = 0{,}4721^{\frac{1}{8}} \approx 0{,}9104

Den prosentvise nedgangen per år er:

10,9104=0,08968,96%1 - 0{,}9104 = 0{,}0896 \approx 8{,}96 \,\%

Modellen er:

U(x)=48,90,9104xU(x) = 48{,}9 \cdot 0{,}9104^x

der xx er antall år etter 2022.

Vi bruker GeoGebra til å tegne modellen og legger inn målene for 2050.

Eksponentiell modell for klimagassutslipp med mål for 2030 og 2050

Vi leser av grafen (se P2050) at modellen gir

U(28)=48,90,9104283,53 millioner tonn i 2050U(28) = 48{,}9 \cdot 0{,}9104^{28} \approx 3{,}53 \text{ millioner tonn i 2050}

Målet for 2050 er 90–95 % reduksjon fra 1990-nivå:

Ma˚l90%=51,30,10=5,13 mill. tonn(se Maal2050lo)\text{Mål}_{90\%} = 51{,}3 \cdot 0{,}10 = 5{,}13 \text{ mill. tonn} \quad \text{(se \texttt{Maal2050lo})} Ma˚l95%=51,30,05=2,565 mill. tonn(se Maal2050hi)\text{Mål}_{95\%} = 51{,}3 \cdot 0{,}05 = 2{,}565 \text{ mill. tonn} \quad \text{(se \texttt{Maal2050hi})}

Modellverdien 3,533{,}53 mill. tonn ligger mellom de to målinjene (de to grønne linjene i grafen), som betyr at den er innenfor intervallet 90–95 % reduksjon.

Modellen viser at hvis utslippet reduseres med ca. 8,96%8{,}96 \,\% hvert år fra 2022, vil utslippet i 2050 være ca. 3,533{,}53 millioner tonn — det er en reduksjon på ca. 93 % fra 1990-nivå, og dermed innenfor lavutslippsmålet på 90–95 %.

Sensorveiledning
2 poeng

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

2 poeng

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