Eksponentiell vekst skritt til månen

Eksponentiell vekst skritt til månen

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

Forklar hva eksponentiell vekst er.

Nedenfor ser du et utdrag fra en artikkel der eksponentiell vekst blir forklart med et eksempel.

«Om du kunne ta 30 eksponentielle skritt, der skrittlengden blir doblet for hvert skritt, ville du endt opp på månen.»

Anta at det første skrittet er på 0,5 m0{,}5 \mathrm{~m}.

Hvor langt vil skritt nummer 30 da være ifølge utdraget fra artikkelen?

Avstanden fra jorda til månen er 384400 km384\,400 \mathrm{~km}.

Bruk regneark til å undersøke hvor langt det første skrittet må være for at du skal ende opp på månen etter 30 skritt.

Fasit

Eksponentiell vekst: størrelsene øker med en fast prosentandel (eller fast faktor) for hvert skritt/tidsenhet.

268435456m268435km\underline{\underline{268\,435\,456 \, \mathrm{m} \approx 268\,435 \, \mathrm{km}}}

Første skritt må være ca. 0,358m36cm\underline{\underline{0{,}358 \, \mathrm{m} \approx 36 \, \mathrm{cm}}}

LøsningsforslagKI-generert

Eksponentiell vekst betyr at en størrelse øker med en fast prosent (eller fast faktor) per tidsenhet eller per skritt. Det vil si at man ikke legger til det samme beløpet/lengden hver gang, men at økningen selv vokser. Veksten skjer ved at man ganger med den samme faktoren om og om igjen.

Et eksempel: hvis noe dobles for hvert skritt, ganges det med 22 hver gang – det er eksponentiell vekst med vekstfaktor 22.

Det første skrittet er 0,5m0{,}5 \, \mathrm{m}, og skrittlengden dobles for hvert skritt. Skritt nummer nn har da lengden:

n=0,52n1\ell_n = 0{,}5 \cdot 2^{n-1}

For skritt nummer 30:

30=0,5229=0,5536870912=268435456m\ell_{30} = 0{,}5 \cdot 2^{29} = 0{,}5 \cdot 536\,870\,912 = 268\,435\,456 \, \mathrm{m}

Vi regner om til kilometer:

268435456m=268435,5km268\,435\,456 \, \mathrm{m} = 268\,435{,}5 \, \mathrm{km}

Skritt nummer 30 vil være 268435456m268435km\underline{\underline{268\,435\,456 \, \mathrm{m} \approx 268\,435 \, \mathrm{km}}} langt. Det er omtrent to tredjedeler av avstanden til månen.

Vi bruker regneark til å finne hvor langt det første skrittet må være.

La ss være lengden på det første skrittet. Da er lengden på skritt nn lik s2n1s \cdot 2^{n-1}.

Vi ønsker at summen av alle 30 skritt skal være 384400km=384400000m384\,400 \, \mathrm{km} = 384\,400\,000 \, \mathrm{m}.

Oppsett av regneark:

Vi setter ss i celle B1, og skriver formler for hvert skritt:

CelleInnhold
A1Skritt 1
B10,5 (prøveverdi for første skritt, juster denne)
A2Skritt 2
B2=B1*2
… (kopier B2 ned til B30)
B31=SUMMER(B1:B30) (total distanse)

Vi endrer verdien i B1 til regnearket viser 384400000m384\,400\,000 \, \mathrm{m} i B31.

Matematisk gjelder at summen av en geometrisk rekke med 30 ledd, første ledd ss og faktor 2, er:

S=s230121=s(2301)S = s \cdot \frac{2^{30} - 1}{2 - 1} = s \cdot (2^{30} - 1)

Vi løser for ss:

s=3844000002301=38440000010737418230,358ms = \frac{384\,400\,000}{2^{30} - 1} = \frac{384\,400\,000}{1\,073\,741\,823} \approx 0{,}358 \, \mathrm{m}

Det første skrittet må være ca. 0,358m36cm\underline{\underline{0{,}358 \, \mathrm{m} \approx 36 \, \mathrm{cm}}} for at du skal ende opp på månen etter 30 skritt.

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 klart
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
Esc
Tilbake / avslutt