Omdreiningslegeme av rasjonell funksjon og sammenligning med kjegle
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?
1 av 2 deloppgaver 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.
Funksjonen er gitt ved
Vi roterer grafen til om -aksen.

Bestem volumet av omdreiingslegemet vi da får.
Omdreiingslegemet skal plasseres i en rett kjegle med radius 4 og volum 45.
Avgjør om omdreiingslegemet får plass i kjeglen.
Fasit
LøsningsforslagKI-generert
Når grafen til roteres om -aksen, er volumet av omdreiingslegemet gitt ved
Vi regner ut integralet med CAS.

Dette gir
For at omdreiingslegemet skal få plass i kjegla, er det nødvendig at legemets radius, altså , aldri er større enn kjeglens største radius for noen i .
Vi undersøker dette grafisk ved å tegne sammen med linja på intervallet .

Grafen viser at har et minimum i , med verdi , og deretter vokser mot høyre randpunkt. Ved er
Siden er et åpent intervall, blir denne verdien aldri nådd — for alle i . I tillegg er volumet av omdreiingslegemet mindre enn volumet av kjegla:
Disse to observasjonene er imidlertid bare nødvendige betingelser for at legemet skal få plass — de er ikke tilstrekkelige. En kjegle smalner av mot spissen, så det avgjørende er ikke om legemets maksradius er under kjeglens største radius, eller om legemets totale volum er mindre enn kjeglens: det avgjørende er om kjeglens radius er større enn legemets radius i hver eneste høyde langs aksen. Et legeme kan godt ha lite volum og liten maksradius, og likevel stikke utenfor en kjegle som er svært spiss et annet sted.
Vi må derfor sammenligne med kjeglens radius som funksjon av — altså mantellinja til kjegla. Vi plasserer kjegla slik at den vide enden (radius ) ligger i randpunktet , der er størst, og spissen ligger et stykke til venstre for dette. Kjeglas høyde finner vi fra volumformelen:
Spissen ligger dermed i , og mantellinja — kjeglens radius som funksjon av — er den rette linja gjennom punktene og :
Vi tegner og sammen for å se om for alle i .

Grafen viser at linjene skjærer hverandre i . For mellom venstre randpunkt og ligger over — for eksempel ved venstre randpunkt:
Her er altså legemets radius større enn kjeglens radius i samme høyde, selv om ligger godt under kjeglens maksimale radius . Omdreiingslegemet stikker dermed utenfor kjegla nær venstre endepunkt, og det får ikke plass i kjegla — til tross for at både maksradius og totalvolum isolert sett er mindre enn kjeglens.