Eksamensoppgavene er utgitt av Utdanningsdirektoratet. Første nedlasting kjører en bot-sjekk i nettleseren (Vercel BotID) — mer i personvernerklæringen.
Kandidaten kan få 1 poeng for å integrere riktig og 1 poeng for å finne riktig verdi.
b)2p2 poeng
Riktig strategi, men feil i utregningen kan gi 1 poeng. Kandidaten kan få full uttelling selv om utelates i svaret, men det tas med i helhetsvurderingen.
Oppgave 1-3·Trigonometriske verdier og likning R2 V26
a)
Bestem og når og er en vinkel i 4. kvadrant.
b)
Løs likningen
Fasit
a)
,
b)
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi bruker den trigonometriske grunnidentiteten
og setter inn :
Dermed er .
Siden er en vinkel i 4. kvadrant, er , så
Vi finner tangens ved
og
b)
Vi løser likningen
Deler begge sider på 2:
Vi kjenner at når eller , .
Tilfelle 1:
Tilfelle 2:
Vi finner alle løsninger i intervallet :
Fra tilfelle 1 ():
I intervallet?
Ja
Ja
Nei
Fra tilfelle 2 ():
I intervallet?
Nei
Ja
Nei
Løsningene er
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 4 poeng
a)2p2 poeng
Kandidater som får feil, men fornuftig sinusverdi, og finner tangensverdien på riktig måte, kan få 1 poeng. For å få full uttelling må kandidaten begrunne negativ sinusverdi. Kandidater som ikke finner en sinusverdi, men bare setter opp formelen for tangensverdien, får ingen uttelling.
b)2p2 poeng
Kandidater som viser kompetanse innen trigonometriske likninger, men ikke kommer fram til tre løsninger, kan få 1 poeng.
Oppgave 1-4·Funksjonsuttrykk fra trigonometrisk graf R2 V26
I koordinatsystemet nedenfor ser du grafen til en funksjon .
Bestem et mulig funksjonsuttrykk .
Fasit
(Ekvivalent: )
LøsningsforslagKI-generert
Vi bruker standardformen og bestemmer konstantene fra grafen.
Amplitude :
Grafen svinger mellom en maksimalverdi og en minimalverdi. Vi avleser
Amplituden er halvparten av svingningsbredden:
Likevektslinje :
Likevektslinjen ligger midt mellom topp og bunn:
Periode og :
Fra grafen avleser vi at én full svingning har lengde . Da er
Faseforskyvning :
Vi avleser at er et bunnpunkt, dvs. . Vi setter dette inn i uttrykket med verdiene vi allerede har funnet:
Funksjonsuttrykk:
Merk: siden , er dette ekvivalent med
Svar:
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 2 poeng
Kandidater som har tre av fire riktige parameterverdier til sinusfunksjonen eller cosinusfunksjonen kan få 1 poeng. (For cosinusfunksjonen vil null være en parameterverdi).
Oppgave 1-5·Omdreiningslegeme av lineær funksjon R2 V26
I koordinatsystemet ovenfor ser du grafen til funksjonen gitt ved
Et omdreiningslegeme framkommer ved at grafen til fra til dreies rundt førsteaksen.
Regn ut volumet til omdreiningslegemet.
Fasit
LøsningsforslagKI-generert
Volumet av et omdreiningslegeme dannet ved å dreie grafen til fra til rundt -aksen er gitt ved
Vi setter inn , og :
Vi ekspanderer kvadratet:
Dermed blir integralet:
Vi beregner antiderivativet i grensene:
Dermed er
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 2 poeng
Kandidater som har riktig strategi, men som får feil volum kan få 1 poeng. Kandidater som finner riktig volum ved å se på differansen mellom to kjegler får full uttelling.
Oppgave 1-6·Aritmetisk og geometrisk rekke - treplatetårn S2 V26
I et kunstprosjekt skal Selma bygge et stort tårn ved å legge kvadratiske treplater oppå hverandre. Hun starter med en treplate med sidelengde .
Når hun bygger videre, skal sidelengden til hver ny treplate være kortere enn sidelengden til treplaten under.
a)
Sett opp en aritmetisk rekke som viser summen av sidelengdene til treplatene i tårnet. Hvor mange treplater kan det maksimalt bli i tårnet til Selma?
Vilfred skal bygge et annet stort tårn ved å legge kvadratiske treplater oppå hverandre. Han starter med en treplate som har areal .
Når han bygger videre, skal sidelengden til hver ny treplate være kortere enn sidelengden til treplaten under.
b)
Hvor stort kan det samlede arealet av platene bli i tårnet til Vilfred?
Fasit
a)
50
b)
100
Løsningsforslag
a)
Vi ser at første ledd er og differansen .
Ledd nummer i rekka er gitt ved
Leddene i rekka blir altså:
Det siste leddet må være siden en treplate ikke kan ha sidelengde 0 (da er det jo ikke noe treplate).
Vi kan finne ut hvor mange ledd det er ved hjelp av uttrykket for ledd :
Rekka beskriver summen av sidelengdene i tårnet. Tårnet kan maksimalt bestå av 50 plater.
b)
Hvis sidelengden minker med 10 % så kan vi sette opp sammenhengen
Arealet for plate 1, , er 19. Da må arealet for plate 2 bli:
Arealene danner altså en geometrisk rekke med kvotient og . Summen av rekka er gitt ved
Det samlede arealet kunne blitt hvis Vilfred kunne brukt uendelig mange plater. I praksis vil det samlede arealet bli veldig nærme 100 m² dersom han bruker mange plater.
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 4 poeng
a)2p2 poeng
1 poeng for å sette opp rekken og 1 poeng for å finne riktig antall plater. Kandidater som angir rekken ved formelen for det -te leddet eller ved å sette opp de første leddene får uttelling. Både rekker som viser summen av omkretsene og rekker som viser summen av en side per plate gir poeng.
b)2p2 poeng
Kandidater som har satt opp den geometriske rekken feil, men som har regnet riktig ut fra egen geometrisk rekke, kan få 1 poeng. Tilsvarende kan kandidater som har satt opp den geometriske rekken riktig, men regnet noe feil få 1 poeng.
Bruk kryssprodukt til å vise at er en normalvektor til planet.
En kule tangerer planet i et punkt .
Kuleflaten er gitt ved likningen
c)
Vis at punktet er sentrum i kulen.
d)
Bestem en parameterframstilling for linjen som går gjennom sentrum i kulen og punktet .
e)
Bestem konstanten i likningen for kuleflaten.
Fasit
a)
ligger ikke i planet .
b)
, altså parallell med .
c)
Kvadratkomplettering gir sentrum .
d)
Parameterframstilling:
e)
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi setter koordinatene til inn i venstresiden av planlikningen :
Siden tilfredsstiller ikke planlikningen.
ligger ikke i planet .
b)
Vi finner vektorene og :
Vi beregner kryssproduktet :
Vi ser at .
Siden er parallell med , og kryssproduktet er normalvektor til planet, er en normalvektor til planet .
c)
Vi skal vise at er sentrum ved å skrive kuleflatelikningen på standardform. Vi kvadratkompleterer leddene med og :
Dette er likningen for en kule med sentrum og .
d)
Kulesentrumet er . Siden kulen tangerer planet i punktet , ligger linjen vinkelrett på planet. Normalvektoren til er , så linjen er parallell med .
En parameterframstilling for linjen gjennom med retningsvektor er:
e)
Siden kulen tangerer planet , er radius lik avstanden fra sentrum til planet : .
Vi bruker avstandsformelen for punkt til plan:
Altså er .
Fra standardformen i c) har vi , så:
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 7 poeng
a)1p1 poeng
Kandidater må undersøke ved regning om punktet ligger i planet for å få uttelling.
b)2p2 poeng
Kandidater som finner to vektorer i planet og som viser kompetanse på kryssprodukt uten å komme helt i mål, kan få 1 poeng. For å få full uttelling, må kandidaten sammenligne kryssproduktet med normalvektoren til planet.
c)1p1 poeng
Kandidaten må ta utgangspunkt i den generelle kulelikningen og sammenligne med den gitte likningen for å få uttelling.
d)1p1 poeng
Kandidater som bruker andre vektorer enn normalvektorer til planet, får ikke uttelling.
e)2p2 poeng
Kandidater som finner radius til kula kan få 1 poeng.
Oppgave 1-8·Bevis at ortogonale vektorer oppfyller Pytagoras R2 V26
En elev prøver å bevise påstanden ovenfor.
a)
Forklar hvorfor dette ikke er et gyldig matematisk bevis for påstanden.
b)
Bevis påstanden ved hjelp av vektorregning.
Fasit
a)
Elevens bevis tester kun ett spesialtilfelle – et eksempel kan ikke bevise en generell påstand.
b)
følger av at når .
Løsningsforslag
a)
Elevens bevis sjekker påstanden kun for de to konkrete vektorene og . Et enkelt eksempel kan aldri bevise at en påstand gjelder for alle ortogonale vektorer. Et eksempel kan motbevise en generell påstand, men aldri bevise den.
For at beviset skal holde, må det vises at påstanden gjelder for vilkårlige ortogonale vektorer og .
b)
Vi skal vise at for to ortogonale vektorer og så gjelder
Siden vektorene er ortogonale må skalarproduktet mellom være null:
For en vilkårlig vektor så er fordi
Dermed kan vi skrive:
Dermed er bevist for alle ortogonale vektorer og .
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 3 poeng
a)1p1 poeng
Forklaringen må inneholde at ett riktig eksempel ikke er nok for et bevis.
b)2p2 poeng
Beviset må kommuniseres godt for å få full uttelling.
Selskapet IntCom er en internettleverandør. Selskapet sørger for overføring av data mellom kundene og internett. Datatrafikken varierer gjennom døgnet.
Tabellen nedenfor viser datatrafikken (gigabit per time) et døgn i mai.
Tidspunkt (klokkeslett)
00:00
02:00
06:00
08:00
12:00
16:00
20:00
22:00
Datatrafikk (gigabit per time)
58 280
39 400
22 550
32 200
67 450
86 110
102 007
87 810
a)Hjelpemiddelkrav: Krever PC
Lag en god modell for datatrafikken gigabit per time, timer etter midnatt dette døgnet.
Videre i oppgaven skal du bruke modellen
for datatrafikken , timer etter midnatt dette døgnet.
b)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Når var datatrafikken ut fra selskapet mer enn gigabit per time ifølge modellen?
c)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Når økte datatrafikken raskest, og hvor stor var denne økningen ifølge modellen?
d)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Hvor stor del av den totale datamengden som IntCom overførte dette døgnet, ble overført i løpet av arbeidsdagen, det vil si mellom klokken 8 og klokken 16, ifølge modellen?
Fasit
a)
b)
Datatrafikken var over gigabit/time mellom ca. kl. 15:54 og ca. kl. 22:11.
c)
Datatrafikken økte raskest kl. 12:30, med en økning på gigabit per time per time.
d)
Ca. av den totale datamengden ble overført mellom kl. 8 og kl. 16.
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi legger dataene fra tabellen inn i GeoGebra Regneark og kjører Regresjonsanalyse med sinusmodell. GeoGebra gir
Avrundet:
b)
Vi bruker modellen og løser ulikheten
som tilsvarer å løse likningen for å finne grensepunktene. Vi ber GeoGebra CAS løse (se linje 2 i utklippet):
GeoGebra gir de generelle løsningene og for heltall . I intervallet (ett døgn) er løsningene
Siden sinusfunksjonen er over grenseverdien mellom de to skjæringspunktene, var datatrafikken over gigabit per time i tidsrommet
(Avrundet: ca. kl. 16:00 til ca. kl. 22:00.)
c)
Datatrafikken øker raskest der den deriverte er størst. Vi deriverer (se linje 3 i utklippet):
er størst når , det vil si når
som tilsvarer kl. 12:30. Den største økningen er (se linje 4 i utklippet):
d)
Vi beregner andelen av total datamengde som ble overført mellom kl. 8 og kl. 16 ved hjelp av integraler. Total datamengde over ett døgn (se linje 5 i utklippet):
Datamengde overført mellom kl. 8 og kl. 16 (se linje 6 i utklippet):
Andelen er (se linje 7 i utklippet):
av den totale datamengden ble overført i løpet av arbeidsdagen mellom kl. 8 og kl. 16.
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 6 poeng
a)1p1 poeng
Kandidaten må ha en regresjon med en funksjon som egner seg godt for dette døgnet for å få uttelling.
b)1p1 poeng
Kandidaten må finne et intervall for å få uttelling.
c)2p2 poeng
1 poeng for tidspunkt og 1 poeng for økning. Kandidater som inkluderer feil eller ingen enhet for økningen, kan få full uttelling, men det tas med i helhetsvurderingen.
d)2p2 poeng
En riktig strategi som ikke fører helt frem kan gi 1 poeng. Kandidater som kun regner integralet fra 08-16 kan få 1 poeng.
Gi eksempler på ulike situasjoner som kan modelleres ved å bruke ulike matematiske funksjoner, og modellere og analysere slike situasjoner ved å bruke reelle datasett
Utforske egenskaper ved radianer og trigonometriske funksjoner og identiteter og anvende disse egenskapene til å løse praktiske problemer
Anvende derivasjon og integrasjon til å analysere og tolke egne matematiske modeller av reelle datasett
En uendelig rekke er gitt ved den rekursive sammenhengen
a)Hjelpemiddelkrav: Oppsett for hånd
Lag et program som skriver ut de 6 første leddene i rekken dersom .
b)Hjelpemiddelkrav: For hånd
Avgjør om det finnes et heltall som gjør at rekken blir konvergent.
Fasit
a)
–
b)
Den konvergerer aldri for heltallsverdier av
Løsningsforslag
a)
a = 5 # Rekka starter på 5for i in range(6): # Gjenta 6 ganger print(a) # Skriv ut leddet a a = (a - 1) ** 2 # Regn ut neste ledd a
b)
Denne rekka er ikke geometrisk og vi kan derfor ikke bruke den vanlige testen med å sjekke om . Ved å inspisere uttrykket kan vi derimot se at det ikke er så fryktelig mange heltallsverdier av som kan gjøre at rekka konvergerer.
Dersom er et stort tall så blir et veldig stort tall siden . En slik rekke vil bestå av større og større ledd og kan derfor ikke konvergere.
Hvis rekka skal konvergere så må være et heltall ganske nærme null. Vi kan teste disse heltallene for hånd, eller så kan vi gjøre det ved å utvide programmet vårt.
Jeg velger å utvide programmet og etter litt prøving og feiling med ulike heltall så ser jeg at verdiene og gir interessante mønstre. Ved andre verdier av divergerer rekka fort.
og gir interessante mønstre, men leddene alternerer bare mellom 0 og 1. Hvis summen av de 200 første leddene er 100 så vil summen av de 202 første leddene være 101. Vi ser at summene ikke kan nærme seg noe tall når 1. Disse rekkene er heller ikke konvergente.
Siden rekka verken konvergerer for store heltall, negative heltall eller små heltall så konkluderer jeg med at rekka aldri vil konvergere for heltallsverdier.
Rekka konvergerer ikke for noen heltallsverdier av .
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 4 poeng
a)2p2 poeng
Et program med en god strategi, men feil svar, kan få 1 poeng.
b)2p2 poeng
Kandidater som har en god strategi, men ikke har fullstendig forklaring kan få 1 poeng. Utforskning av konvergens med ulike verdier kan gi 1 poeng.
Footnotes
Hvis det er uendelig mange ledd i rekka så vil den måtte bestå av uendelig mange 1-tall. ↩
Et lite propellfly må nødlande på en motorvei. Posisjonen til flyet sekunder etter at nødlandingen har startet, er gitt ved
Motorveien ligger i -planet.
Enhetene langs aksene er meter.
a)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Hvor høyt over motorveien er flyet 4 sekunder etter at nødlandingen har startet?
b)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Bestem banefarten idet flyet lander på motorveien.
c)Hjelpemiddelkrav: Oppsett for hånd
Ved hvilket tidspunkt under nødlandingen er banefarten ?
En fugl er i posisjonen idet flyet starter nødlandingen. Fuglen flyr i en rett linje og krysser banen til flyet i punktet .
Fuglen holder en jevn banefart på .
d)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Vil fuglen treffe flyet?
Fasit
a)
b)
c)
d)
Nei — fuglen mangler ca. på å nå flyets posisjon, men kollisjon er praktisk sett meget sannsynlig.
LøsningsforslagKI-generert
Vi bruker GeoGebra CAS til å definere vektorfunksjonen og beregne svarene. Se utklippet under.
a)
Høyden over motorveien er gitt av -koordinaten til , det vil si .
Vi setter inn :
Se linje 8 i GeoGebra CAS.
Flyet er over motorveien etter 4 sekunder.
b)
Flyet lander når -koordinaten er 0:
Fartsvektoren er . Vi deriverer hver komponent (linje 4–6 i CAS):
Ved landing ():
Banefarten er lengden av fartsvektoren (linje 9 i CAS):
c)
Vi skal løse for .
Banefartsfunksjonen er definert i linje 7 i GeoGebra CAS. Ved gir CAS (linje 10):
Banefarten er ved .
d)
Vi undersøker om fuglen og flyet befinner seg i samme punkt til samme tid.
Steg 1 – Finn tidspunktet da flyet er i punktet .
Vi løser komponent for komponent:
(For er flyet utenfor -området.) Flyet passerer punktet ved .
Steg 2 – Finn avstanden fuglen må tilbakelegge.
Fuglen starter i og skal til .
Se linje 11 i GeoGebra CAS.
Steg 3 – Sammenlign med strekningen fuglen rekker på 5 sekunder.
Fuglen rekker , men trenger . Differansen er ca. .
Matematisk treffer fuglen ikke flyet nøyaktig — den er omtrent for kort. Men siden både flyet og fuglen har fysisk utstrekning langt større enn dette, er en kollisjon praktisk sett meget sannsynlig.
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 6 poeng
a)1p1 poeng
Kandidater som kun oppgir posisjonsvektoren etter 4 sekunder får ingen uttelling.
b)2p2 poeng
1 poeng for å finne tidspunktet og 1 poeng for å finne banefarten.
c)1p1 poeng
Kandidater som finner flere løsninger, må forkaste ugyldige løsninger for å få uttelling.
d)2p2 poeng
Kandidater som finner enten riktig tidspunkt på fuglen og/eller på flyet, kan få 1 poeng. For å få full uttelling må kandidaten ha en fornuftig konklusjon.
Anvende parameterframstillinger til kurver og bruke parameterframstillinger til å løse naturvitenskapelige problemer inkludert problemer knyttet til fart og akselerasjon
Du får i oppdrag å lage en vase med form som på bildet nedenfor.
Vasen skal romme omtrent vann og ha høyde .
Bruk det du kan om omdreiningslegemer og trigonometri, til å lage en funksjon på formen
som ved omdreining gir en vase med denne formen.
Tegn grafen til funksjonen i et koordinatsystem der enhetene langs aksene er centimeter.
Husk å begrunne ditt valg av parameterne , , og , og la funksjonsuttrykket komme tydelig fram i besvarelsen din.
Fasit
Volum ved omdreining:
LøsningsforslagKI-generert
Vi skal konstruere en funksjon slik at figuren omdreiet rundt -aksen gir en vase med høyde og volum .
Valg av parameterne:
Høyde og periode ():
Vasen skal ha høyde , så går fra til . Formen på bildet viser én halv sinusbølge — vasen er bred øverst, smalner inn på midten og er bred igjen nederst (eller omvendt). Vi ønsker én full «bølge» over , altså periode :
Likevektslinje ():
er gjennomsnittlig radius. For en vase med passende proporsjonene velger vi .
Amplitude ():
bestemmer hvor mye formen varierer rundt gjennomsnittet. Vi velger , som gir en passe «buet» profil.
Faseforskyvning ():
Med starter vasen i og har toppunkt ved og bunnpunkt ved :
Funksjonsuttrykket:
Verifisering av volum:
Volumet av et omdreiningslegeme rundt -aksen er
Vi regner ut integralet i GeoGebra CAS:
Graf av funksjonen:
Grafen under viser for , der -aksen er høyden og -aksen er radius (begge i ). Toppunktet tilsvarer den bredeste delen av vasen, og bunnpunktet den smaleste.
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 3 poeng
Kandidaten kan få 1 poeng for riktig volum og høyde, 1 poeng for riktig form og 1 poeng for god begrunnelse. Kandidater må tegne graf og oppgi funksjonsuttrykket for full uttelling.