Skøyteløper og hund med parameterfremstilling R1 V26
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En skøyteløper beveger seg over et islagt vann.
I et koordinatsystem der enhetene langs aksene er meter, er posisjonen til skøyteløperen etter sekunder gitt ved
Bestem banefarten og posisjonen til skøyteløperen etter et halvt minutt.
Samtidig med skøyteløperen kommer en hund springende over isen. I det samme koordinatsystemet er posisjonen til hunden etter sekunder gitt ved
Vis at skøyteløperen ikke vil treffe hunden.
Hunden har vært savnet en stund, og skøyteløperen ønsker å fange den. Skøyteløperen oppdager hunden etter minutt, og øker da sin banefart uten å endre retning. Hunden endrer verken retning eller banefart.
Hvilken ny konstant banefart må skøyteløperen holde fra dette tidspunktet for å fange hunden?
Fasit
Banefart , posisjon etter
-likningene gir og -likningene gir — ingen felles gir samme posisjon
Ny banefart
LøsningsforslagKI-generert

Fartsvektoren til skøyteløperen leses av fra parameterfremstillingen som .
Banefarten er lengden av fartsvektoren:
Se linje 1 i GeoGebra:
Et halvt minutt er . Posisjonen er
Se linje 2 og 3 i GeoGebra.
Banefarten er , og skøyteløperen er i punktet etter .
For at skøyteløperen og hunden skal treffe hverandre, må det finnes en slik at begge er i samme punkt samtidig. Vi løser - og -likningene separat og sjekker om de gir samme .
-likning:
Se linje 4 i GeoGebra: .
-likning:
Se linje 5 i GeoGebra: .
Siden , finnes det ingen der begge er i samme posisjon. (Geometrisk betyr dette at banene og er to forskjellige rette linjer som skjærer hverandre i ett punkt, men skøyteløperen og hunden passerer det punktet på ulike tidspunkt.)
Skøyteløperen vil ikke treffe hunden.
Etter (1 minutt) er posisjonene:
Se linje 6 og 7 i GeoGebra.
Fra øker skøyteløperen banefarten med en faktor (beholder retningen ). Den nye fartsvektoren er , og posisjonen for er
Hunden fortsetter uendret:
Vi setter opp likningssystemet og og løser for og :
Løsning (se Python-beregning): og .
Den nye banefarten er
Se linje 9 i GeoGebra: .
Skøyteløperen må holde en banefart på for å fange hunden.
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 6 poeng
1 poeng for banefarten og 1 poeng for posisjonen.
For å få full uttelling må det begrunnes godt med utgangspunkt i tidsdifferanse og/eller avstandsdifferanse.
En god strategi som ikke fører helt fram kan gi 1 poeng.