Bilkjøring strekning og bensinforbruk

Del 2, alle hjelpemidler

Bilkjøring strekning og bensinforbruk

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

Écometer

En bil kjører x km i løpet av t timer, der x er gitt ved

x(t)=80t+30⋅e−0,4t−30
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvor langt kjører bilen i løpet av den første halvtimen?

Hjelpemiddelkrav: Oppsett for hånd

Bruk digitalt verktøy, og bestem hvor lang tid bilen bruker på de første 500 km.

Det samlede bensinforbruket b etter å ha kjørt x km er gitt ved

b(x)=0,07⋅x⋅(1+e−0,5x)

der b(x) er målt i liter.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem b′(x). Forklar hvilke derivasjonsregler du har brukt. Hva er den praktiske betydningen av tallet b′(10)?

Det kan vises at bensinforbruket f målt i liter per time etter t timer er

f(t)=b′(x)⋅x′(t)
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem bensinforbruket per minutt når bilen har kjørt i en halv time.

Fasit

x(0,5)≈34,6km

t≈6,60 timer

b′(x)=0,07(1+e−0,5x(1−0,5x)), b′(10)≈0,068l/km

f(0,5)≈0,082l/min

LøsningsforslagKI-generert

Vi setter t=0,5 inn i x(t):

x(0,5)=80⋅0,5+30⋅e−0,4⋅0,5−30=40+30e−0,2−30=10+30e−0,2
x(0,5)=10+30⋅e−0,2≈10+24,56≈34,56km

Bilen har kjørt omtrent 34,6km i løpet av den første halvtimen.

Vi bruker digitalt verktøy til å løse likningen x(t)=500.

Vi tegner grafen til x(t)=80t+30e−0,4t−30 og den horisontale linjen y=500, og finner skjæringspunktet.

Graf av x(t) og y=500

Fra grafen leser vi av at skjæringspunktet er ved t≈6,60.

Bilen bruker omtrent t≈6,60 timer på de første 500 km.

Vi skal derivere b(x)=0,07⋅x⋅(1+e−0,5x).

Vi skriver b(x)=u(x)⋅v(x) der u(x)=0,07x og v(x)=1+e−0,5x.

Produktregelen gir b′(x)=u′(x)⋅v(x)+u(x)⋅v′(x).

Vi deriverer v(x)=1+e−0,5x med kjerneregelen: la g(x)=−0,5x, da er v(x)=1+eg(x) og

v′(x)=eg(x)⋅g′(x)=e−0,5x⋅(−0,5)=−0,5e−0,5x

Vi setter inn:

b′(x)=0,07⋅(1+e−0,5x)+0,07x⋅(−0,5e−0,5x)
b′(x)=0,07+0,07e−0,5x−0,035x⋅e−0,5x
b′(x)=0,07(1+e−0,5x(1−0,5x))

Vi kan verifisere dette med GeoGebra CAS:

CAS-derivasjon av b(x)

Praktisk betydning av b′(10):

b′(10)=0,07(1+e−5(1−5))=0,07(1−4e−5)≈0,068l/km

b′(10) er den momentane endringen i bensinforbruk per km når bilen har kjørt 10 km, dvs. bilen forbruker omtrent 0,068 liter per km akkurat ved x=10km.

Vi skal finne f(0,5)=b′(x(0,5))⋅x′(0,5).

Vi fant allerede i a) at x(0,5)≈34,56km.

Vi deriverer x(t)=80t+30e−0,4t−30 med kjerneregelen:

x′(t)=80+30⋅e−0,4t⋅(−0,4)=80−12e−0,4t
x′(0,5)=80−12e−0,2≈80−9,83≈70,18km/h

Vi beregner b′(x(0,5))=b′(34,56):

b′(34,56)=0,07(1+e−0,5⋅34,56(1−0,5⋅34,56))≈0,07l/km

(Leddet med e−17,28 er svært nær null og kan neglisjeres.)

Bensinforbruket per time etter en halv time:

f(0,5)=b′(x(0,5))⋅x′(0,5)≈0,07⋅70,18≈4,91l/h

Vi omregner til per minutt ved å dele på 60:

f(0,5)≈4,9160≈0,082l/min

Bensinforbruket etter en halv times kjøring er omtrent 0,082l/min.

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 8 poeng

2 poeng

Oppgaven må løses ved hjelp av digitalt verktøy. Det må gå fram av besvarelsen hvordan dette er brukt.

3 poeng

Her bør det legges mest vekt på å finne b′(x) og forklaringen av den praktiske betydningen av b′(x).

2 poeng

Det bør trekkes minimalt om eksaminanden bare finner bensinforbruket per time og ikke per minutt.

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