Gabriels horn og omdreiningslegeme
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.
Figur 1 nedenfor viser grafen til funksjonen gitt ved
Vi dreier grafen til om -aksen. Vi får da fram et omdreiningslegeme som vist på figur 2.

Bestem volumet av omdreiningslegemet.
Bestem . Omdreiningslegemet har overflateareal . Forklar at .
Vi lar . Det omdreiningslegemet vi da får, kalles Gabriels horn.
Bestem og dersom grenseverdiene eksisterer. Kommenter svarene.
Fasit
,
LøsningsforslagKI-generert
Volumet av omdreiningslegemet som oppstår når grafen til dreies om -aksen på , er gitt ved
Vi regner ut integralet.
GeoGebra CAS (linje 2 i utklippet) bekrefter .

Altså er
Dette stemmer med linje 3 i CAS-utklippet, som gir .
Overflatearealet til omdreiningslegemet er gitt ved formelen
Fra CAS-utklippet (linje 1) har vi , som ikke er null for noen . Dermed er , og
Siden på hele intervallet, følger det at
Fordi og , er også . Vi har dermed vist at
Fra a) har vi . Når , går , så
Volumet av Gabriels horn er altså endelig og lik volumenheter.
Fra b) vet vi at for alle . Når , går . Siden er større enn en størrelse som vokser mot uendelig, må også :
Overflatearealet av Gabriels horn er altså uendelig.
Kommentar: Dette er det berømte paradokset til Gabriels horn (også kalt «Torricellis trompet»): legemet har et endelig volum (), men en uendelig stor overflate. Fylles hornet med maling (et endelig volum maling holder), vil malingen i teorien dekke hele den indre overflaten – som er uendelig stor. Man kan altså «fylle» hornet, men aldri «male» det utvendig med en endelig mengde maling. Dette illustrerer at et konvergent integral () og et divergent integral () kan opptre samtidig i samme geometriske figur.