Heltallige skjæringspunkter mellom ax i andre og roten av bx

Hele eksamen, alle hjelpemidler

Heltallige skjæringspunkter mellom ax i andre og roten av bx

Hjelpemiddelkrav: For hånd

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

I denne oppgaven skal du arbeide med skjæringspunkter mellom grafene til funksjonene f og g gitt ved

f(x)=ax2ogg(x)=bx

For eksempel vil a=2 og b=32 gi skjæringspunktet (2,8).

Grafene til f(x) = 2x² og g(x) = √(32x), som skjærer hverandre i origo og i punktet (2, 8)

Utforsk hvilke verdier av a,b∈ℕ som gir et skjæringspunkt der begge koordinatene er hele tall.

Start gjerne med å velge a=1. Ta deretter for deg a=2, a=3 osv.

Fasit

Alle par a,b∈ℕ på formen b=a2⋅x3, der x∈ℕ, gir et skjæringspunkt (x,ax2) med heltallige koordinater.

LøsningsforslagKI-generert

Finner skjæringspunktene generelt. Vi skal løse f(x)=g(x), altså

ax2=bx

Begge sider er ≥0 for x≥0 (siden a,b∈ℕ), så vi kan kvadrere begge sider uten å miste eller få falske løsninger:

(ax2)2=bxa2x4=bxa2x4−bx=0x(a2x3−b)=0

Dette gir x=0 (origo, det trivielle skjæringspunktet) eller

x3=ba2⟹x=ba23

Når blir koordinatene hele tall? Skjæringspunktet ligger på f, så y=ax2. Hvis x er et helt tall, er y=ax2 automatisk også et helt tall (produkt av hele tall). Så det er kun x som må sjekkes.

Vi krever altså at x3=b/a2 gir et naturlig tall x. Det betyr at

b=a2⋅x3

for et valgt a∈ℕ og et valgt x∈ℕ. Da blir skjæringspunktet (x,ax2), med begge koordinater hele tall.

Kontroll mot eksempelet: a=2, x=2 gir b=22⋅23=4⋅8=32, og skjæringspunktet er (2,2⋅22)=(2,8) — akkurat som oppgitt.

Systematisk utforskning, slik oppgaven foreslår (start med a=1, så a=2,3,…):

ax=1: b=a2x=2: b=8a2x=3: b=27a2x=4: b=64a2
1b=1→(1,1)b=8→(2,4)b=27→(3,9)b=64→(4,16)
2b=4→(1,2)b=32→(2,8)b=108→(3,18)b=256→(4,32)
3b=9→(1,3)b=72→(2,12)b=243→(3,27)b=576→(4,48)

Mønsteret i tabellen bekrefter formelen: for hver rad (fast a) er b-verdiene a2,8a2,27a2,64a2,…, altså a2 ganger kubikktall (13,23,33,43,…).

Konklusjon: Det finnes uendelig mange par (a,b) med heltallige skjæringspunkter — ett for hvert valg av a∈ℕ og x∈ℕ, gitt ved b=a2x3, med skjæringspunkt (x,ax2).

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