Konvergent uendelig rekke og gummiball
Lov på eksamen
- Skrivesaker og linjal
Ingen kalkulator eller digitale verktøy.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Forklar at den uendelige rekken nedenfor konvergerer. Bestem summen.
En gummiball slippes fra en høyde på 10 m. Hver gang ballen treffer bakken, spretter den rett opp av den forrige høyden.
Bestem den totale lengden ballen har tilbakelagt (ned og opp) fra den slippes, til den faller til ro.
Fasit
LøsningsforslagKI-generert
Rekken er geometrisk med . Vi finner kvotienten ved å dividere to påfølgende ledd:
Vi sjekker at kvotienten er den samme mellom neste ledd:
Siden , konvergerer rekken.
Summen av en konvergent geometrisk rekke er gitt ved :
Rekken konvergerer mot .
Ballen faller først ned. Deretter spretter den opp og ned igjen med en høyde som er av forrige høyde, for hvert sprett.
Etter første sprett er høyden , og denne strekningen tilbakelegges to ganger (opp og ned). Det samme gjelder for hvert etterfølgende sprett. Total tilbakelagt strekning blir dermed
Summen i parentesen er en konvergent uendelig geometrisk rekke med og kvotient :
Dermed blir totalstrekningen
Ballen har tilbakelagt en total strekning på når den faller til ro.