Partikkel med lavest banefart de første fem sekundene
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?
2 av 3 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.
Posisjonen til en partikkel ved et tidspunkt (målt i sekunder) er gitt ved
Tegn grafen til i et koordinatsystem.
Bestem banefarten til partikkelen etter 1 sekund.
Ved hvilket tidspunkt er banefarten lavest i løpet av de 5 sekundene?
Fasit
Se graf i løsningsforslaget.
Banefarten er lavest ved , med banefart
LøsningsforslagKI-generert
Vi skal tegne banekurven til partikkelen, altså punktene for , der
I GeoGebra bruker vi kommandoen Kurve (Curve) med parameteren fra til :
![Banekurven til partikkelen for t \in [0,5]](/assets/_resources/r1-v21-2-2-graf.avif)
Kurven starter i punktet ved , svinger nedover og til venstre til et bunnpunkt nær , før den snur brått oppover og ender i punktet ved .
Vi finner farten til partikkelen ved å derivere posisjonsvektoren ledd for ledd. Dette gir hastighetsvektoren
Ved setter vi inn og får
Banefarten er lengden til denne vektoren:
Banefarten etter 1 sekund er lengdeenheter per sekund.
Banefarten er . Siden kvadratrotfunksjonen er voksende, gir minst verdi der er minst. Vi kvadrerer derfor komponentene i og legger sammen:
For å finne minimum deriverer vi dette uttrykket og setter den deriverte lik null:
Dette er et tredjegradsuttrykk uten pene eksakte røtter, så vi løser numerisk med NLøs i CAS.

Vi finner tre løsninger i intervallet :
Vi setter inn hvert av disse tidspunktene, samt endepunktene og , i for å sammenligne banefarten:
| (lokalt maks) |
Tabellen viser at og er lokale minimumspunkter, mens er et lokalt maksimumspunkt mellom dem. Endepunktene gir mye høyere banefart enn noen av de indre punktene. Den laveste banefarten i hele intervallet finner vi altså ved , med verdi
Banefarten er lavest etter , og banefarten er da lengdeenheter per sekund.