Areal mellom kurver f og g

Del 2, alle hjelpemidler

Areal mellom kurver f og g

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Funksjonene f og g er gitt ved

f(x)=x2+3ogg(x)=−x3+x2+4x+3
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Tegn grafene til f og g i samme koordinatsystem.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem koordinatene til skjæringspunktene mellom f og g ved regning.

To områder blir avgrenset av grafene til f og g.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem arealene til hvert av disse områdene. Kommenter svaret ditt.

Vi har gitt funksjonen

h(x)=−x3+x2+cx+3

Når c>0, vil grafene til f og h avgrense to områder.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis ved regning at arealene til disse to områdene er like store.

Fasit

Se graf i løsningsforslaget.

Skjæringspunktene er (−2,7),(0,3) og (2,7)

Begge områdene har areal 4 (arealenheter) — arealene er like store.

Begge områdene har areal c24, altså er de like store for alle c>0.

LøsningsforslagKI-generert

Grafene til f og g er tegnet i figuren under.

Graf til f og g

Skjæringspunktene finner vi ved å løse f(x)=g(x):

x2+3=−x3+x2+4x+3
0=−x3+4x
x3−4x=0
x(x2−4)=0

Dette gir x=0, x=2 eller x=−2.

Vi setter x-verdiene inn i f(x)=x2+3 for å finne y-koordinatene:

f(−2)=4+3=7f(0)=3f(2)=4+3=7

Skjæringspunktene er (−2,7),(0,3) og (2,7).

Vi undersøker fortegnet til f(x)−g(x)=x3−4x på de to intervallene. For eksempel x=−1 gir f(−1)−g(−1)=(−1)3−4⋅(−1)=3>0, så f>g på ⟨−2,0⟩. Tilsvarende er g>f på ⟨0,2⟩.

Arealet av det første området:

A1=∫−20(f(x)−g(x))dx=∫−20(x3−4x)dx

Arealet av det andre området:

A2=∫02(g(x)−f(x))dx=∫02(−x3+4x)dx

Beregnet i CAS (se utklipp):

CAS-utregning av arealene

A1=4A2=4

Begge områdene har altså areal 4. Kommentar: arealene er like store, noe som henger sammen med at f(x)−g(x)=x3−4x er en odde funksjon — grafen til f−g er da punktsymmetrisk om origo, slik at området på ⟨−2,0⟩ er et 180°-speilbilde av området på ⟨0,2⟩.

Vi finner først skjæringspunktene mellom f og h:

f(x)−h(x)=(x2+3)−(−x3+x2+cx+3)=x3−cx=x(x2−c)

Siden c>0 gir dette x=0, x=c eller x=−c — altså akkurat samme mønster som i b) og c), bare med 2 erstattet av c.

På samme måte som i c) er f>h på ⟨−c,0⟩ og h>f på ⟨0,c⟩ (fortegnet til x3−cx følger samme mønster som x3−4x, bare med c i stedet for 2).

Arealet av det første området:

A1=∫−c0(x3−cx)dx=[x44−cx22]−c0=0−(c24−c22)=c24

Arealet av det andre området:

A2=∫0c(−x3+cx)dx=[−x44+cx22]0c=(−c24+c22)−0=c24

Bekreftet i CAS (se utklipp):

CAS-utregning av arealene med parameter c

Siden A1=A2=c24 for alle c>0, er de to områdene like store. ■

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 8 poeng

2 poeng

Skjæringspunktene oppgis med begge koordinatene.

2 poeng

Kommentaren bør minst inneholde en bemerkning om at de to områdene har samme areal.

2 poeng

De to arealene skal finnes «ved regning». Det innebærer at også CAS kan brukes, så sant tankegangen kommer klart fram.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt