Omdreiningslegeme av sirkelsegment R2 H17

Del 2, alle hjelpemidler

Omdreiningslegeme av sirkelsegment R2 H17

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=22−x2,x∈[−2, 2]
Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Bruk graftegner til å tegne grafen til f. Tegn også inn linjen gitt ved g(x)=f(1) i samme koordinatsystem som grafen til f.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bruk CAS til å bestemme arealet av sirkelsegmentet avgrenset av grafene til f og g.

Vi dreier dette sirkelsegmentet 360° om x-aksen.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bruk CAS til å bestemme volumet av omdreiningslegemet vi da får.

Funksjonen F er gitt ved

F(x)=r2−x2,x∈[−r, r],r>1

Linjen gitt ved G(x)=F(1) skjærer grafen til F i punktene (−1, F(−1)) og (1, F(1)). Området mellom grafene til F og G er et sirkelsegment. Vi roterer dette sirkelsegmentet 360° om x-aksen.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis ved hjelp av CAS at volumet av omdreiningslegemet vi da får, er uavhengig av r.

Fasit

Se graf under.

A=23π−3≈0,36

V=43π≈4,19

V=43π, uavhengig av r

LøsningsforslagKI-generert

Grafen til f(x)=22−x2 er den øvre halvdelen av en sirkel med sentrum i origo og radius 2. Linjen g(x)=f(1)=3 er en horisontal linje som skjærer grafen til f i punktene (−1,3) og (1,3).

Halvsirkel med linje

Sirkelsegmentet er området mellom grafen til f (øverst) og linjen g (nederst), avgrenset av skjæringspunktene x=−1 og x=1:

A=∫−11(f(x)−g(x))dx=∫−11(4−x2−3)dx

Vi bruker CAS til å beregne integralet (se A i utklippet under):

CAS-utregning

A=23π−3

Arealet av sirkelsegmentet er dermed

A=23π−3≈0,36

Når sirkelsegmentet dreies 360° om x-aksen, blir volumet differansen mellom omdreiningslegemet til f og omdreiningslegemet til g på samme intervall:

V=π∫−11(f(x)2−g(x)2)dx=π∫−11((4−x2)−3)dx

Vi bruker CAS til å beregne dette (se V i utklippet over):

V=43π

Volumet av omdreiningslegemet er dermed

V=43π≈4,19

For den generelle halvsirkelen F(x)=r2−x2 med r>1 er G(x)=F(1)=r2−1, og skjæringspunktene med F ligger fortsatt i x=−1 og x=1 (uavhengig av r, siden F(±1)=G(±1) per definisjon). Volumet av omdreiningslegemet blir da

Vr=π∫−11(F(x)2−G(x)2)dx=π∫−11((r2−x2)−(r2−1))dx=π∫−11(1−x2)dx

Vi ser at r faller bort i integranden. Vi bruker CAS til å bekrefte dette (se Vr i utklippet over):

Vr=43π

Siden r ikke lenger inngår i uttrykket for Vr, er volumet av omdreiningslegemet det samme uansett hvilken verdi r har (så lenge r>1). Dette stemmer også med resultatet fra c), der r=2 ga samme volum 43π.

Vr=43π, uavhengig av r

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