S2 H2025 ulike rekker del 1 S2 H2025 ulike rekker del 1

S2 H2025 ulike rekker del 1 S2 H2025 ulike rekker del 1

Ta utgangspunkt i den aritmetiske rekken

3+0+3++69-3+0+3+\ldots+69

Bestem summen av rekken.

Ta utgangspunkt i den uendelige geometriske rekken

5+5(12x)+5(12x)2+5+5 \cdot\left(\frac{1}{2}-x\right)+5 \cdot\left(\frac{1}{2}-x\right)^2+\ldots

Bestem konvergensområdet til rekken.

En ball faller fra 2 meters høyde. Hver gang ballen treffer bakken, spretter den opp til en høyde som er 75%75 \% av høyden den falt fra.

Hvor mange meter vil ballen bevege seg totalt?

Fasit

825

x12,32x \in \left\langle - \frac{1}{2} ,\frac{3}{2} \right\rangle

14 meter

Løsningsforslag

Vi kjenner a1=3a_{1}=-3 og an=69a_{n}=69, men vi kjenner ikke nn. Vi bruker derfor formelen for ledd i aritmetisk følge

an=a1+(n1)d69=3+(n1)3693=3+(n1)3323=1+(n1)23+1+1=nn=25\begin{aligned} a_{n}&=a_{1}+(n-1)\cdot d \\ 69&=-3 + (n-1)\cdot 3 \\ \frac{69}{3} &=\frac{-\cancel{ 3 }+(n-1)\cdot \cancel{ 3 }}{\cancel{ 3 }} \\ 23&=-1+(n-1) \\ 23 + 1+1&=n \\ n&=25 \end{aligned}

Summen av den aritmetisk rekka er dermed

sn=a1+an2n=3+69225=66225=3325=825s_{n}=\frac{a_{1}+a_{n}}{2}\cdot n =\frac{-3+69}{2}\cdot 25=\frac{66}{2}\cdot 25=33 \cdot 25 = \underline{\underline{825}}

Konvergensområdet er de verdiene av xx som tilfredsstiller 1<k(x)<1-1< k(x)<1, der k(x)=12xk(x)=\frac{1}{2}-x.

1<k(x)<11<12x<11>12+x>11+12>12+x+12>1+1232>x>12\begin{aligned} -1&<k(x)<1 \\ -1&< \frac{1}{2} -x < 1 \\ 1 &> -\frac{1}{2} + x > -1 \\ 1 + \frac{1}{2} &> -\cancel{ \frac{1}{2} } + x + \cancel{ \frac{1}{2} } > -1 + \frac{1}{2}\\ \frac{3}{2} &> x > -\frac{1}{2} \end{aligned}

Konvergensområdet for rekka er x12,32\underline{\underline{x \in \left\langle-\frac{1}{2}, \frac{3}{2} \right\rangle}}.

Ballen vil bevege seg på følgende måte:

  • 22 m ned
  • 20,75=1,52 \cdot 0{,}75=1{,}5 m opp
  • 20,75=1,52\cdot 0{,}75=1{,}5 m ned
  • 1,50,75=1,1251{,}5 \cdot 0{,}75 =1{,}125 m opp
  • 1,50,75=1,1251{,}5 \cdot 0{,}75 =1{,}125 m ned
  • Og så videre …

Ballens totale distanse kan altså modelleres ved hjelp av to geometriske rekker, aa for distansen nedover, og bb for distansen oppover. Vi har k=0,75k=0{,}75, samt startverdiene a1=2a_{1}=2 og b1=1,5b_{1}=1{,}5

sa=a11k=2134=214=24144=81=8sb=b11k=1,5134=1,514=1,54144=61=6\begin{aligned} s_{a}&=\frac{a_{1}}{1-k}=\frac{2}{1-\frac{3}{4}}=\frac{2}{\frac{1}{4}}=\frac{2 \cdot 4}{\frac{1}{4}\cdot 4}=\frac{8}{1}=8 \\ s_{b}&=\frac{b_{1}}{1-k}=\frac{1{,}5}{1-\frac{3}{4}}=\frac{1{,}5}{\frac{1}{4}}=\frac{1{,}5 \cdot 4}{\frac{1}{4}\cdot 4}=\frac{6}{1}=6 \end{aligned}

Ballen vil totalt bevege seg 14 meter.

Sensorveiledning

Kandidater som finner riktig antall ledd kan få 1 poeng.

Riktig oppsett, men feil i utregningen, kan gi 1 poeng.

En god strategi som ikke fører helt fram kan gi 1 poeng.