Kvartsirkel og rektangelareal

Del 1, uten hjelpemidler

Kvartsirkel og rektangelareal

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

Skissen nedenfor viser en kvartsirkel med radius 2. Firkanten OABC er et rektangel, der O er origo, A ligger på x-aksen, B på kvartsirkelen og C på y-aksen.

Kvartsirkel med radius 2 og innskrevet rektangel OABC

Vis at arealet F til det fargelagte området er gitt ved

F(x)=π−x4−x2,0≤x≤2

Hva er det minste arealet det fargelagte området kan ha?

Fasit

Se løsningsforslag.

Fmin⁡=π−2≈1,14

LøsningsforslagKI-generert

Punktet B ligger på kvartsirkelen med radius 2 og sentrum i origo O, så koordinatene til B oppfyller sirkellikningen x2+y2=4. Siden vi er i første kvadrant, er

B=(x,4−x2)

Rektangelet OABC har hjørner O=(0,0), A=(x,0), B=(x,4−x2) og C=(0,4−x2), med sidelengder x og 4−x2. Arealet av rektangelet blir dermed

Areal(OABC)=x⋅4−x2

Arealet av hele kvartsirkelen med radius 2 er

Areal(kvartsirkel)=14⋅π⋅22=π

Det fargelagte området F er kvartsirkelen med rektangelet OABC fjernet, så

F(x)=π−x4−x2,0≤x≤2

som var det vi skulle vise.

Vi deriverer F(x)=π−x⋅(4−x2)12 med produktregelen på leddet x⋅(4−x2)12:

ddx[x(4−x2)12]=(4−x2)12+x⋅(−x(4−x2)12)=(4−x2)−x24−x2=4−2x24−x2

Dette gir

F′(x)=−4−2x24−x2=2x2−44−x2

Vi setter F′(x)=0:

2x2−4=0⇒x2=2⇒x=2(siden x≥0)

For 0≤x<2 er 2x2−4<0, så F′(x)<0 (F avtar). For 2<x≤2 er 2x2−4>0, så F′(x)>0 (F vokser). Dermed er x=2 et minimumspunkt for F.

Minsteverdien er

F(2)=π−2⋅4−2=π−2⋅2=π−2

Det minste arealet det fargelagte området kan ha, er Fmin⁡=π−2≈1,14.

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