Eksamensoppgavene er utgitt av Utdanningsdirektoratet. Første nedlasting kjører en bot-sjekk i nettleseren (Vercel BotID) — mer i personvernerklæringen.
Oppgave 1-7·Fortegnslinje og graf av tredjegradsfunksjon
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Funksjonen er gitt ved
a)
Bestem .
b)
Tegn fortegnslinjen til og bruk denne til å finne topp- og bunnpunktet på grafen til . Lag en skisse av grafen til .
Fasit
a)
b)
Toppunkt , bunnpunkt
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi deriverer ledd for ledd:
b)
Vi faktoriserer for å finne nullpunktene:
Nullpunktene til er dermed og .
For å bestemme fortegnet i hvert intervall setter vi inn en testverdi:
, f.eks. :
, f.eks. :
, f.eks. :
Dette gir fortegnslinjen:
Siden skifter fra positiv til negativ i , har et toppunkt der. Siden skifter fra negativ til positiv i , har et bunnpunkt der.
Funksjonsverdiene i disse punktene:
Dette gir toppunkt og bunnpunkt .
Vi merker oss også at , så grafen går gjennom origo, og at har dobbel rot i — grafen tangerer -aksen der (stemmer med at er bunnpunkt). Dette gir følgende skisse av grafen:
Oppgave 1-10·Pascals trekant og binomialkoeffisienter
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
På figuren er det tegnet et utsnitt av Pascals trekant. Vi har markert trekanttallene og delsummene av disse.
a)
Skriv av og fyll ut tabellen.
1
1
1
2
3
4
3
6
10
4
10
20
5
15
35
b)
Se på mønsteret i tabellen, og foreslå hvordan vi kan skrive og som binomialkoeffisienter.
Fasit
a)
Se tabell i løsningsforslaget.
b)
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi ser at hvert trekanttall og hver delsum allerede er skrevet som binomialkoeffisienter for noen av radene i tabellen. Vi bruker mønsteret i de kjente kolonnene til å fylle ut de manglende rutene.
For -kolonnen ser vi at og , altså øker det øverste tallet med 1 for hver rad, mens det nederste tallet holder seg lik . Dette gir
For -kolonnen ser vi at og , altså øker det øverste tallet med 1 for hver rad, mens det nederste tallet holder seg lik . Dette gir
Den utfylte tabellen blir dermed
1
1
1
2
3
4
3
6
10
4
10
20
5
15
35
b)
Ut fra mønsteret i tabellen ser vi at det øverste tallet i binomialkoeffisienten er pluss et fast tall, mens det nederste tallet er konstant.
For er det nederste tallet alltid , og det øverste tallet er .
For er det nederste tallet alltid , og det øverste tallet er .
Oppgave 1-11·Lagringskapasitet for minnepinner med likningssystem
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
To ulike typer minnepinner har forskjellig lagringskapasitet. Én minnepinne av type 1 og tre av type 2 har en lagringskapasitet på til sammen 100 Gb (gigabyte). To minnepinner av type 1 og fire av type 2 har en lagringskapasitet på til sammen 144 Gb.
Bestem lagringskapasiteten til type 1 og lagringskapasiteten til type 2.
Fasit
LøsningsforslagKI-generert
Vi lar være lagringskapasiteten til type 1 og være lagringskapasiteten til type 2, begge målt i Gb.
Ut fra opplysningene i teksten kan vi sette opp likningssystemet
Fra den første likningen løser vi for .
Vi setter dette inn i den andre likningen.
Vi setter inn i uttrykket for .
Type 1 har altså en lagringskapasitet på , og type 2 har en lagringskapasitet på .
Oppgave 1-12·Graf av rasjonal funksjon med asymptoter
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En funksjon er gitt ved
Tegn grafen til .
Fasit
Se skisse av grafen i løsningsforslaget.
LøsningsforslagKI-generert
Vi skriver om ved polynomdivisjon for å finne asymptotene. Siden , får vi
Herfra ser vi at:
Funksjonen er ikke definert for , og når . Dette gir en vertikal asymptote .
Når blir stor (positiv eller negativ), går , så . Dette gir en horisontal asymptote for funksjonen generelt (selv om definisjonsmengden her er avgrenset, så grafen når ikke helt fram til den).
Siden , må vi også finne funksjonsverdiene i endepunktene av intervallet (åpne endepunkter, tas ikke med i grafen):
Nær den vertikale asymptoten ser vi at:
Når (fra venstre), går .
Når (fra høyre), går .
Funksjonen er voksende på hele definisjonsmengden (bortsett fra i der den ikke er definert). Dette gir følgende graf, med åpne punkter i endepunktene og og en vertikal asymptote i :
Oppgave 1-13·Skravere område avgrenset av fire ulikheter
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Vi har gitt ulikhetene
Tegn ulikhetene inn i et koordinatsystem. Skraver det området i koordinatsystemet som tilfredsstiller alle ulikhetene.
Fasit
Skravert firkant med hjørner , , og .
LøsningsforslagKI-generert
Ulikhetene og betyr at vi bare er interessert i første kvadrant.
Linjen går gjennom og . Ulikheten er oppfylt i området under/venstre for denne linja (den siden som inneholder origo, siden ).
Linjen går gjennom og . Ulikheten er oppfylt i området under/venstre for denne linja (igjen siden som inneholder origo, siden ).
For å finne skjæringspunktet mellom de to linjene løser vi likningssystemet
Vi ganger den første likningen med :
Trekker vi fra den andre likningen (), får vi
Setter vi inn i : . Skjæringspunktet er dermed .
Området som tilfredsstiller alle fire ulikhetene, er da firkanten avgrenset av -aksen, -aksen og de to linjene, med hjørner i
Her er skjæringspunktet mellom og -aksen, og er skjæringspunktet mellom og -aksen (de andre skjæringspunktene med aksene, og , ligger utenfor det tillatte området siden de bryter den andre ulikheten).
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Et rett prisme har sidene , og . Volumet er 200, diagonalen (inne i prismet) er og overflaten er 220. Se skissen nedenfor.
a)Hjelpemiddelkrav: For hånd
Vis at vi kan stille opp følgende likningssystem utfra opplysningene om prismet.
b)Hjelpemiddelkrav: Oppsett for hånd
Bruk CAS til å bestemme lengden av sidene , og .
Fasit
a)
Se utledning.
b)
(i en eller annen rekkefølge)
LøsningsforslagKI-generert
a)
Volumet. Et rett prisme med rektangulært grunnflate og sider , og har volum lik produktet av de tre sidekantene:
Siden , får vi .
Romdiagonalen. Diagonalen i grunnflaten (siden med lengde og ) finner vi med Pythagoras:
Romdiagonalen er hypotenusen i en rettvinklet trekant med kateter og , så
Siden , er , og vi får .
Overflaten. Prismet har tre par kongruente rektangulære sideflater, med areal , og (to av hver):
Siden , får vi , altså .
Dette gir nettopp likningssystemet
b)
Vi løser likningssystemet med CAS i GeoGebra:
CAS gir alle løsninger som permutasjoner av tallene , og — for eksempel , , osv. Siden , og bare er navn på de tre sidekantene, betyr dette at prismet har sidelengder
i en eller annen rekkefølge. Vi kan sjekke: , , og — alle tre likningene stemmer.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Abelkonkurransen er en matematikkonkurranse i skolen. Den består av 20 spørsmål der hvert spørsmål har 5 svaralternativer. Vi vil i dette tilfellet trekke ut våre 20 svar helt tilfeldig uten å løse oppgavene.
a)Hjelpemiddelkrav: For hånd
Begrunn hvorfor vi kan se på denne trekningen som et binomisk forsøk.
b)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Bestem sannsynligheten for å få akkurat 5 rette svar.
c)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Bestem sannsynligheten for å få minst 5 rette hvis vi trekker ut svarene tilfeldig.
Fasit
a)
Ja, forsøket oppfyller kravene til et binomisk forsøk.
b)
c)
LøsningsforslagKI-generert
a)
Vi lar være antall riktige svar av de spørsmålene når vi gjetter helt tilfeldig. For at dette skal være et binomisk forsøk, må følgende krav være oppfylt:
Forsøket består av et fast antall like, uavhengige delforsøk. Her er det spørsmål, og siden vi gjetter tilfeldig på hvert spørsmål uavhengig av de andre, er delforsøkene uavhengige av hverandre.
Hvert delforsøk har bare to mulige utfall: «rett» eller «galt» svar.
Sannsynligheten for «rett» er den samme i hvert delforsøk. Siden hvert spørsmål har svaralternativer og vi gjetter tilfeldig, er sannsynligheten for rett svar på hvert av de spørsmålene.
Dermed er dette et binomisk forsøk med og .
b)
er binomisk fordelt med og . Sannsynligheten for akkurat rette er
Fra GeoGebra CAS (P5) får vi
Sannsynligheten for akkurat rette svar er , altså omtrent .
c)
Vi skal finne sannsynligheten for minst rette, altså . Fra GeoGebra CAS (Pmin5) i utklippet over får vi
Sannsynligheten for å få minst rette er , altså omtrent .
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En forhandler selger pukk og veigrus til de lokale entreprenørene.
Han kan importere maks 900 t veigrus og 1000 t pukk.
Han kan bare importere til sammen pukk og veigrus.
veigrus veier t, og pukk veier t.
La være antall tonn veigrus som blir importert, og antall tonn pukk.
a)Hjelpemiddelkrav: For hånd
Forklar at opplysningene ovenfor gir oss følgende ulikheter:
Forhandleren selger veigrus til 74 kroner per tonn. Inntektene ved salg av tonn veigrus og tonn pukk er gitt ved
b)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator
Hva er utsalgsprisen for pukk?
c)Hjelpemiddelkrav: Kalkulator + svaret på tidligere oppgave
Hvor mange tonn veigrus og pukk bør forhandleren kjøpe for å få størst inntekter?
Fasit
a)
Se utledning i løsningsforslaget.
b)
c)
LøsningsforslagKI-generert
a)
er antall tonn veigrus, og er antall tonn pukk som importeres.
Mengdebegrensninger. Forhandleren kan importere maks veigrus, og han kan ikke importere en negativ mengde. Det gir
Tilsvarende kan han importere maks pukk, og heller ikke her kan mengden være negativ:
Volumbegrensning. Til sammen kan han importere maks pukk og veigrus. Siden veigrus veier , tilsvarer tonn veigrus et volum på . Siden pukk veier , tilsvarer tonn pukk et volum på . Totalt volum må være maks :
Vi ganger begge sider med :
Dette er de tre oppgitte ulikhetene.
b)
Inntektsfunksjonen er
Her er kr prisen per tonn veigrus (oppgitt), og siden og spiller samme rolle i formelen (antall tonn multiplisert med pris per tonn), må kr være prisen per tonn pukk.
Svar: Prisen på pukk er .
c)
Ulikhetene fra a) beskriver et flersidet område (et polygon) i -planet. Fordi er en lineær funksjon, vil det største eller minste verdien alltid finnes i et hjørnepunkt av dette området. Vi finner hjørnene ved å skjære grenselinjene parvis:
: skjæring mellom og : , altså
: skjæring mellom og : , altså
Punktet er ikke med, fordi bryter volumbegrensningen.
Vi setter inn hvert hjørne i :
Punkt
$x$
$y$
$F(x,y)$
$A$
$0$
$0$
$0$
$B$
$900$
$0$
$66\,600$
$C$
$900$
$595$
$129\,670$
$D$
$423{,}5$
$1000$
$\approx137\,341$
$E$
$0$
$1000$
$106\,000$
Størst inntekt får forhandleren i hjørnet .
Figuren viser hvordan inntektslinjen flyttes lengst mulig i retning økende innenfor det tillatte området — den siste linjen som fortsatt berører området, går nettopp gjennom hjørnet .
Svar: Forhandleren bør kjøpe inn omtrent veigrus og pukk. Dette gir en maksimal inntekt på
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En bedrift lager esker av papp som er formet som et kvadrat med side . Et kvadrat med side klippes av i hvert hjørne.
a)Hjelpemiddelkrav: For hånd
Vis at volumet av esken kan skrives som
b)Hjelpemiddelkrav: For hånd
Bestem uttrykt ved slik at volumet av esken blir størst mulig. Bestem det største volumet.
Fasit
a)
Se utledning.
b)
, med
LøsningsforslagKI-generert
a)
Når et kvadrat med side klippes bort i hvert av de fire hjørnene og sidene brettes opp, blir bunnen i esken et kvadrat med side
fordi det klippes bort fra hver av de to endene av kvadratets side . Høyden i esken blir , siden dette er hvor høyt sidekantene brettes opp.
Volumet av en eske (lengde bredde høyde) blir dermed
som skulle vises.
b)
For at esken skal gi mening må både sidekanten i bunnen og høyden være positive, altså og . Det gir definisjonsmengden
Vi ganger ut for å derivere:
For å finne ekstremalpunkt setter vi :
Dette er en andregradslikning i med som en konstant parameter. Vi bruker abc-formelen:
Siden er . Dette gir de to løsningene
Løsningen ligger på randen av definisjonsmengden og gir , altså et volum lik null (esken klippes helt bort). Denne løsningen er derfor ikke aktuell. Den eneste løsningen inni definisjonsmengden er
Vi sjekker at dette faktisk er et maksimum ved å se på . I punktet :
Siden er , så gir et toppunkt (maksimum) for .
Det største volumet finner vi ved å sette inn i :
Det vil si at når firkanten av papp med side deles opp slik at det klippes bort et kvadrat med side i hvert hjørne, blir volumet av esken størst mulig, og det maksimale volumet er .