Trekantareal under andregradsgraf optimering

Del 1, uten hjelpemidler

Trekantareal under andregradsgraf optimering

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=2(x−3)2,0<x<3

En rettvinklet trekant △ABC er gitt ved punktene A(0, 0), B(x, 0) og C(x, f(x)). Se skissen til høyre.

Rettvinklet trekant under grafen til f

Vis at arealet F til △ABC kan skrives som

F(x)=x3−6x2+9x

Bestem x slik at arealet til △ABC blir størst mulig.

Bestem arealet når x=2. Er det andre x-verdier som gir dette arealet?

Fasit

Se utledning.

x=1

F(2)=2, også x=2−3 gir samme areal.

LøsningsforslagKI-generert

Trekanten △ABC har hjørner A(0, 0), B(x, 0) og C(x, f(x)). Siden A og B ligger på x-aksen, og B og C har samme x-koordinat, er trekanten rettvinklet med katetene AB (langs x-aksen) og BC (loddrett).

Lengden av AB er x, og lengden av BC er f(x)=2(x−3)2. Arealet av en rettvinklet trekant er halvparten av produktet av katetene:

F(x)=12⋅|AB|⋅|BC|=12⋅x⋅2(x−3)2=x(x−3)2

Vi utvider parentesen:

F(x)=x(x2−6x+9)=x3−6x2+9x

For å finne maksimalt areal deriverer vi F og setter F′(x)=0:

F′(x)=3x2−12x+9=3(x2−4x+3)=3(x−1)(x−3)
F′(x)=0⇒x=1 ∨ x=3

Siden 0<x<3 er intervallet åpent, og x=3 er ikke med i definisjonsmengden. Vi undersøker fortegnet til F′ rundt x=1:

  • For 0<x<1, f.eks. x=0,5: F′(0,5)=3(0,5−1)(0,5−3)=3,75>0
  • For 1<x<3, f.eks. x=2: F′(2)=3(2−1)(2−3)=−3<0

F′ skifter fra positiv til negativ ved x=1, så F har et maksimum der.

x=1

Vi setter x=2 inn i F:

F(2)=23−6⋅22+9⋅2=8−24+18=2
F(2)=2

For å finne eventuelle andre x-verdier som gir samme areal, løser vi likningen F(x)=2:

x3−6x2+9x−2=0

Siden x=2 er en løsning, kan vi faktorisere ut (x−2). Polynomdivisjon gir

x3−6x2+9x−2=(x−2)(x2−4x+1)

Vi løser x2−4x+1=0 med abc-formelen:

x=4±16−42=4±122=2±3

Det gir x=2+3≈3,73 og x=2−3≈0,27. Siden definisjonsmengden er 0<x<3, er x=2+3 utenfor og forkastes, mens x=2−3 ligger i intervallet.

x=2−3≈0,27 gir også arealet 2

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