Algebra-kuben og åtte prismer
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En kube har side . Se figur 1.
Kuben kan deles opp i åtte nummererte, rette prismer. Se figur 2.
Prisme 1 har volum , prisme 2 har volum og så videre.
Bestem et uttrykk for volumet av hvert av de åtte nummererte, rette prismene. Skriv summen av de åtte prismene så enkelt som mulig.
Regn ut når , , og . Hvilken sammenheng mellom utregningene dine og Pascals talltrekant finner du?
Fasit
, , , . Koeffisientene er de samme tallene som står i rad 0–3 i Pascals talltrekant.
LøsningsforslagKI-generert
Kuben har side . Når vi deler hver av de tre kantene i en del med lengde og en del med lengde , blir kuben delt i mindre, rette prismer. Hvert av de åtte prismene har da sidekanter som enten er eller i hver av de tre retningene (lengde, bredde og høyde).
Volumet av et rett prisme er lengde bredde høyde. Vi får disse kombinasjonene av sidekanter:
- (alle tre kantene er ) — dette er prisme .
- (to av kantene er , én er ) — dette er prisme . Det finnes tre slike prismer, siden det er tre måter å velge hvilken av de tre kantene som skal være (prisme , og i figuren).
- (én kant er , to er ) — tre slike prismer, siden det er tre måter å velge hvilken kant som skal være (prisme , og i figuren).
- (alle tre kantene er ) — dette er prisme .
Volumene til de åtte prismene:
| Prisme | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Volum |
Summen av volumet til alle de åtte prismene må være like stor som volumet av hele kuben, som er . Vi summerer:
Så enkelt som mulig blir summen av volumene til de åtte prismene:
Vi regner ut for og .
For og er svaret gitt direkte:
For bruker vi første kvadratsetning:
For ganger vi med én gang til:
Dette stemmer overens med svaret vi fant i oppgave a) ved å summere volumene av de åtte prismene.
Vi setter opp koeffisientene foran leddene i hver utregning i en tabell, og sammenligner med Pascals talltrekant:
| Koeffisienter i | Rad i Pascals talltrekant | |
|---|---|---|
Sammenhengen: Koeffisientene foran leddene når vi regner ut , er nøyaktig de samme tallene som står i rad i Pascals talltrekant.