Forkurs matematikk konteeksamen 2026 – løsningsforslag
Alle oppgavene fra forkurseksamenen, med svar og løsningsforslag steg for steg. Prøv selv først – løsningen ligger under hver oppgave.
4. august 2026 · Hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger i matematikk og fysikk og godkjent enkel kalkulator.
Oppgaver
9 oppgaver · 25 poeng
Oppgave 1
2 poeng
- Flere oppgaver om abc-formelen,
- Flere oppgaver om nullpunktssetningen,
- Flere oppgaver om polynomdivisjon,
- Flere oppgaver om polynomer,
- Flere oppgaver om rasjonale uttrykk
Oppgave 1a)
Trekk sammen brøkene
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1a
Svar
Brøkene har ulike nevnere. Vi setter dem derfor på felles brøkstrek, med fellesnevneren \( {x(2x - 3)}\text{.} \)
1. Finn fellesnevneren
Vi utvider hver brøk med den nevneren den mangler, som i videoen Oppgave 3C - Forkurs Eksamen Vår 2025:
\[ \dfrac{6 \cdot \textcolor{blue}{x}}{(2x - 3) \cdot \textcolor{blue}{x}} - \dfrac{3 \cdot \textcolor{red}{(2x - 3)}}{x \cdot \textcolor{red}{(2x - 3)}} \]
2. Trekk sammen
Nå har brøkene samme nevner, så vi kan trekke sammen tellerne:
\[ \begin{aligned} &\dfrac{6x - 3(2x - 3)}{x(2x - 3)} \\ &= \dfrac{6x - 6x + 9}{x(2x - 3)} \\ &= \dfrac{9}{x(2x - 3)} \end{aligned} \]
Oppgave 1b)
Polynomet
har flere nullpunkter.
Ett av nullpunktene er Faktoriser slik at faktorene blir polynomer av første grad.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1b
Svar
Alle leddene har \( x \) som faktor, så vi setter den utenfor. Siden \( {x = 4} \) er et nullpunkt, går divisjonen med \( {(x - 4)} \) opp, og det som står igjen, faktoriserer vi med abc-formelen.
1. Sett x utenfor
Vi setter \( x \) utenfor parentesen:
\[ P(x) = x(-2x^3 + 9x^2 + 2x - 24) \]
Nullpunktssetningen forteller oss at hvis \( r \) er et nullpunkt, er polynomet delelig med \( {(x - r)}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} &P(4) = 0 \\ &\Rightarrow \ (x - 4) \text{ er en faktor} \end{aligned} \]Hvis du er usikker på nullpunktssetningen, kan du se videoen Nullpunktssetningen.
2. Del med polynomdivisjon
Vi deler \( {-2x^3 + 9x^2 + 2x - 24} \) på \( {(x - 4)} \) med polynomdivisjon, som i videoen Introduksjon til Polynomdivisjon. Det kan vi fordi både teller og nevner er polynomer og telleren har høyere grad (3) enn nevneren (1). Det borteste leddet i telleren og leddet med høyest grad i nevneren er markert:
\[ (\textcolor{darkorange}{-2x^3} + 9x^2 + 2x - 24) : (\textcolor{green}{x} - 4) \]I hver iterasjon deler vi det borteste leddet på leddet med høyest grad i nevneren, ganger svaret med hele nevneren og trekker produktet fra. Vi fortsetter til linja nederst har lavere grad enn nevneren.
Første iterasjon: Vi deler det borteste leddet, \( {\textcolor{darkorange}{-2x^3}}\text{,} \) på \( \textcolor{green}{x}\text{,} \) ganger svaret med hele nevneren og løser opp parentesen:
\[ \begin{aligned} \dfrac{\textcolor{darkorange}{-2x^3}}{\textcolor{green}{x}} &= \textcolor{red}{-2x^2} \\ \textcolor{red}{-2x^2} \cdot (x - 4) &= -2x^3 + 8x^2 \\ -(-2x^3 + 8x^2) &= \textcolor{red}{2x^3 - 8x^2} \end{aligned} \]Så legger vi sammen ledd for ledd, det som står rett under hverandre:
\[ \begin{array}{l} \begin{aligned} &(-2x^3 + 9x^2 + 2x - 24) : (\textcolor{green}{x} - 4) \\ &= \textcolor{red}{-2x^2} \end{aligned} \\ \\ \begin{array}{rrrr} \textcolor{darkorange}{\cancel{-2x^3}} & {}+ 9x^2 & {}+ 2x & {}- 24 \\ \textcolor{red}{\cancel{2x^3}} & \textcolor{red}{{}- 8x^2} & & \\ \hline & x^2 & {}+ 2x & {}- 24 \end{array} \end{array} \]\( {-2x^3} \) strykes mot \( 2x^3\text{,} \) \( {9x^2 - 8x^2 = x^2}\text{,} \) og vi trekker ned \( 2x \) og \( {-24}\text{.} \)
Andre iterasjon: Vi deler det borteste leddet, \( \textcolor{darkorange}{x^2}\text{,} \) på \( \textcolor{green}{x}\text{,} \) ganger svaret med hele nevneren og løser opp parentesen:
\[ \begin{aligned} \dfrac{\textcolor{darkorange}{x^2}}{\textcolor{green}{x}} &= \textcolor{magenta}{x} \\ \textcolor{magenta}{x} \cdot (x - 4) &= x^2 - 4x \\ -(x^2 - 4x) &= \textcolor{magenta}{-x^2 + 4x} \end{aligned} \]Så legger vi sammen ledd for ledd:
\[ \begin{array}{l} \begin{aligned} &(-2x^3 + 9x^2 + 2x - 24) : (\textcolor{green}{x} - 4) \\ &= \textcolor{red}{-2x^2} \textcolor{magenta}{{}+ x} \end{aligned} \\ \\ \begin{array}{rrrr} \textcolor{darkorange}{\cancel{-2x^3}} & {}+ 9x^2 & {}+ 2x & {}- 24 \\ \textcolor{red}{\cancel{2x^3}} & \textcolor{red}{{}- 8x^2} & & \\ \hline & \textcolor{darkorange}{\cancel{x^2}} & {}+ 2x & {}- 24 \\ & \textcolor{magenta}{\cancel{-x^2}} & \textcolor{magenta}{{}+ 4x} & \\ \hline & & 6x & {}- 24 \end{array} \end{array} \]\( x^2 \) strykes mot \( {-x^2}\text{,} \) \( {2x + 4x = 6x}\text{,} \) og vi trekker ned \( {-24}\text{.} \)
Linja \( {6x - 24} \) har samme grad som nevneren, så vi fortsetter.
Tredje iterasjon: Vi deler det borteste leddet, \( \textcolor{darkorange}{6x}\text{,} \) på \( \textcolor{green}{x}\text{,} \) ganger svaret med hele nevneren og løser opp parentesen:
\[ \begin{aligned} \dfrac{\textcolor{darkorange}{6x}}{\textcolor{green}{x}} &= \textcolor{blue}{6} \\ \textcolor{blue}{6} \cdot (x - 4) &= 6x - 24 \\ -(6x - 24) &= \textcolor{blue}{-6x + 24} \end{aligned} \]Så legger vi sammen ledd for ledd:
\[ \begin{array}{l} \begin{aligned} &(-2x^3 + 9x^2 + 2x - 24) : (\textcolor{green}{x} - 4) \\ &= \textcolor{red}{-2x^2} \textcolor{magenta}{{}+ x} \textcolor{blue}{{}+ 6} \end{aligned} \\ \\ \begin{array}{rrrr} \textcolor{darkorange}{\cancel{-2x^3}} & {}+ 9x^2 & {}+ 2x & {}- 24 \\ \textcolor{red}{\cancel{2x^3}} & \textcolor{red}{{}- 8x^2} & & \\ \hline & \textcolor{darkorange}{\cancel{x^2}} & {}+ 2x & {}- 24 \\ & \textcolor{magenta}{\cancel{-x^2}} & \textcolor{magenta}{{}+ 4x} & \\ \hline & & \textcolor{darkorange}{\cancel{6x}} & {}- 24 \\ & & \textcolor{blue}{\cancel{-6x}} & \textcolor{blue}{{}+ 24} \\ \hline & & & 0 \end{array} \end{array} \]\( 6x \) strykes mot \( {-6x}\text{,} \) og \( {-24 + 24 = 0}\text{.} \)
Det står 0 nederst, så divisjonen går opp. Da er nevneren ganget med svaret lik telleren, som i videoen Introduksjon til Polynomdivisjon:
\[ \begin{aligned} &-2x^3 + 9x^2 + 2x - 24 \\ &= (x - 4)(-2x^2 + x + 6) \end{aligned} \]
3. Finn de to siste nullpunktene
Vi setter \( {-2x^2 + x + 6 = 0}\text{.} \) abc-formelen forteller oss at:
\[ x = \dfrac{-\textcolor{red}{b} \pm \sqrt{\textcolor{red}{b}^2 - 4\textcolor{blue}{a}\textcolor{green}{c}}}{2\textcolor{blue}{a}} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Andregradslikninger & abc-formelen.
Her er:
\[ \textcolor{blue}{a} = \textcolor{blue}{-2}, \quad \textcolor{red}{b} = \textcolor{red}{1}, \quad \textcolor{green}{c} = \textcolor{green}{6} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} x &= \dfrac{-\textcolor{red}{1} \pm \sqrt{\textcolor{red}{1}^2 - 4 \cdot (\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{green}{6}}}{2 \cdot (\textcolor{blue}{-2})} \\ &= \dfrac{-1 \pm \sqrt{49}}{-4} = \dfrac{-1 \pm 7}{-4} \end{aligned} \]
Det gir oss:
\[ x_1 = -\dfrac{3}{2}, \qquad x_2 = 2 \]
4. Sett sammen faktorene
Et andregradsuttrykk kan skrives slik:
\[ \textcolor{blue}{a}x^2 + \textcolor{red}{b}x + \textcolor{green}{c} = \textcolor{blue}{a}(x - x_1)(x - x_2) \]Det er formelen i videoen Faktorisering med abc-formelen.
Plugger vi inn \( {\textcolor{blue}{a} = \textcolor{blue}{-2}} \) og nullpunktene, får vi:
\[ \begin{aligned} &-2x^2 + x + 6 \\ &= \textcolor{blue}{-2}\left(x + \dfrac{3}{2}\right)(x - 2) \\ &= -(2x + 3)(x - 2) \end{aligned} \]
Slår vi dette sammen med \( x \) og \( {(x - 4)}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} P(x) = -&x(x - 4) \\ &\cdot (x - 2)(2x + 3) \end{aligned} \]
Oppgave 2
1 poeng
Løs ulikheten
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2
Svar
Vi kan ikke gange med nevnerne, for de kan være negative. Vi får derfor \( 0 \) på den ene siden, skriver alt som én brøk og bruker fortegnsskjema.
1. Flytt alt til venstre side
Nevnerne kan ikke være \( 0\text{:} \)
\[ x \neq -2, \qquad x \neq 1 \]
Vi flytter brøken over til venstre side og setter på felles brøkstrek, som i videoen Oppgave 3C - Forkurs Eksamen Vår 2025:
\[ \begin{aligned} \dfrac{2}{x + 2} - \dfrac{3}{x - 1} &\ge 0 \\ \dfrac{2(x - 1) - 3(x + 2)}{(x + 2)(x - 1)} &\ge 0 \\ \dfrac{2x - 2 - 3x - 6}{(x + 2)(x - 1)} &\ge 0 \\ \dfrac{\textcolor{magenta}{-x - 8}}{\textcolor{darkorange}{(x + 2)}\textcolor{darkorange}{(x - 1)}} &\ge 0 \end{aligned} \]
2. Finn nullpunktene
Telleren og nevnerne skifter fortegn der de er \( 0\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{magenta}{-x - 8} = 0 \quad &\Rightarrow \quad x = -8 \\ \textcolor{darkorange}{x + 2} = 0 \quad &\Rightarrow \quad x = -2 \\ \textcolor{darkorange}{x - 1} = 0 \quad &\Rightarrow \quad x = 1 \end{aligned} \]
3. Sett opp fortegnsskjema
Fortegnet til brøken finner vi ved å gange og dele fortegnene til faktorene, som i videoen Ulikheter med fortegnsskjema – brøk og faktorisering:
:::fortegnsskjema {"points": [-8, -2, 1], "rows": [{"label": "\\textcolor{magenta}{-x - 8}", "expr": "-x - 8"}, {"label": "\\textcolor{darkorange}{x + 2}", "expr": "x + 2", "denominator": true}, {"label": "\\textcolor{darkorange}{x - 1}", "expr": "x - 1", "denominator": true}, {"label": "\\dfrac{-x - 8}{(x + 2)(x - 1)}", "expr": "(-x - 8)/((x + 2)*(x - 1))"}]}
En strek viser hvor en faktor er \( 0\text{,} \) og × viser hvor en nevner er \( 0\text{.} \)
Ulikheten spør etter hvor brøken er positiv eller \( 0\text{.} \) Vi tar med \( {x = -8}\text{,} \) der brøken er \( 0\text{,} \) men ikke \( {x = -2} \) og \( {x = 1}\text{,} \) der den ikke er definert:
\[ x \le -8 \quad \text{eller} \quad -2 < x < 1 \]
Oppgave 3
4 poeng
- Flere oppgaver om andregradsfunksjoner,
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om kjerneregelen,
- Flere oppgaver om kvotientregelen,
- Flere oppgaver om ln,
- Flere oppgaver om produktregelen,
- Flere oppgaver om tangent
Oppgave 3a)
Deriver funksjonen
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Funksjonen er et produkt av to faktorer, så vi bruker produktregelen.
1. Bruk produktregelen
Produktregelen forteller oss at:
\[ (\textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v})' = \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v'} + \textcolor{red}{u'} \cdot \textcolor{blue}{v} \]Hvis du er usikker på produktregelen, kan du se videoen Produktregelen.
Den deriverte av \( \sin t \) er \( \cos t\text{.} \) Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{t} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{1} \\ \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{\sin t} & \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{\cos t} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn i produktregelen, får vi:
\[ \begin{aligned} f'(t) &= \textcolor{red}{t} \cdot \textcolor{blue}{\cos t} + \textcolor{red}{1} \cdot \textcolor{blue}{\sin t} \\ &= t\cos t + \sin t \end{aligned} \]
Oppgave 3b)
Deriver funksjonen
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
Inni \( \ln \) står det en brøk, så vi bruker kjerneregelen med brøken som kjerne. Den deriverte av kjernen finner vi med kvotientregelen.
1. Skriv opp kjerneregelen
For \( \ln \) av en kjerne \( \textcolor{green}{w} \) forteller kjerneregelen oss at:
\[ (\ln \textcolor{green}{w})' = \dfrac{1}{\textcolor{green}{w}} \cdot \textcolor{green}{w'} \]Det er regelen i videoen Derivasjonsregler/Formler. Konstanten \( 3 \) blir stående som en faktor, slik videoen Kvotientregelen oppgave viser.
Kjernen er:
\[ \textcolor{green}{w} = \textcolor{green}{\dfrac{x^2 + 1}{x}} \]
2. Deriver kjernen
Kvotientregelen forteller oss at:
\[ \left(\dfrac{\textcolor{red}{u}}{\textcolor{blue}{v}}\right)' = \dfrac{\textcolor{red}{u'} \cdot \textcolor{blue}{v} - \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v'}}{\textcolor{blue}{v}^2} \]Den samme oppgaven med \( \ln \) av en brøk er i videoen Kvotientregelen oppgave.
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{x^2 + 1} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{2x} \\ \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{x} & \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{1} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{w'} &= \dfrac{\textcolor{red}{2x} \cdot \textcolor{blue}{x} - (\textcolor{red}{x^2 + 1}) \cdot \textcolor{blue}{1}}{\textcolor{blue}{x}^2} \\ &= \textcolor{green}{\dfrac{x^2 - 1}{x^2}} \end{aligned} \]
3. Sett sammen
Plugger vi \( \textcolor{green}{w} \) og \( \textcolor{green}{w'} \) inn i kjerneregelen, får vi:
\[ \begin{aligned} g'(x) &= 3 \cdot \dfrac{1}{\textcolor{green}{\dfrac{x^2 + 1}{x}}} \cdot \textcolor{green}{\dfrac{x^2 - 1}{x^2}} \\ &= 3 \cdot \dfrac{x}{x^2 + 1} \cdot \dfrac{x^2 - 1}{x^2} \end{aligned} \]
Vi forkorter \( x \) og får:
\[ g'(x) = \dfrac{3(x^2 - 1)}{x(x^2 + 1)} \]
Oppgave 3c)
Gitt funksjonen
Finn tangenten til gjennom punktet
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3c
Svar
Tangenten er:
For å skrive opp tangenten trenger vi \( f(1) \) og \( f'(1)\text{.} \) Funksjonen er en brøk, så vi deriverer med kvotientregelen.
1. Deriver funksjonen
Kvotientregelen forteller oss at:
\[ \left(\dfrac{\textcolor{red}{u}}{\textcolor{blue}{v}}\right)' = \dfrac{\textcolor{red}{u'} \cdot \textcolor{blue}{v} - \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v'}}{\textcolor{blue}{v}^2} \]Hvis du er usikker på kvotientregelen, kan du se videoen Kvotientregelen.
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{e^x} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{e^x} \\ \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{x + 1} & \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{1} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} f'(x) &= \dfrac{\textcolor{red}{e^x} \cdot (\textcolor{blue}{x + 1}) - \textcolor{red}{e^x} \cdot \textcolor{blue}{1}}{(\textcolor{blue}{x + 1})^2} \\ &= \dfrac{xe^x}{(x + 1)^2} \end{aligned} \]
2. Finn punktet og stigningstallet
Vi setter inn \( {x = 1}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} f(1) &= \dfrac{e^1}{1 + 1} = \dfrac{e}{2} \\ f'(1) &= \dfrac{1 \cdot e^1}{(1 + 1)^2} = \dfrac{e}{4} \end{aligned} \]
3. Skriv opp tangenten
Tangentformelen forteller oss at tangenten i \( {x = a} \) er:
\[ y = f'(a)(x - a) + f(a) \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Tangentlinje.
Plugger vi inn \( {a = 1}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} y &= \dfrac{e}{4}(x - 1) + \dfrac{e}{2} \\ &= \dfrac{e}{4}x - \dfrac{e}{4} + \dfrac{2e}{4} \\ &= \dfrac{e}{4}x + \dfrac{e}{4} \end{aligned} \]
Oppgave 3d)
Figuren viser høydeprofilen til en veistrekning. Profilen er en parabel.
Ved er stigningen på (grafens momentane vekstfart for er ).
Regn ut høydeforskjellen mellom veistrekningens høyeste og laveste punkt.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3d
Svar
Høydeforskjellen er:
Fra figuren leser vi at parabelen har nullpunktene \( {x = 0} \) og \( {x = 3}\text{.} \) Stigningen i \( {x = 0} \) gir oss konstanten, og så finner vi toppunktet med den deriverte.
1. Sett opp parabelen
En parabel med nullpunktene \( x_1 \) og \( x_2 \) kan skrives slik:
\[ h(x) = \textcolor{blue}{a}(x - x_1)(x - x_2) \]Det er formelen i videoen Faktorisering med abc-formelen.
Her er \( {x_1 = 0} \) og \( {x_2 = 3}\text{,} \) så:
\[ \begin{aligned} h(x) &= \textcolor{blue}{a} \cdot x(x - 3) \\ &= \textcolor{blue}{a}x^2 - 3\textcolor{blue}{a}x \end{aligned} \]
2. Bruk stigningen i null
Vi deriverer ledd for ledd med potensregelen fra videoen Derivasjonsregler/Formler:
\[ h'(x) = 2\textcolor{blue}{a}x - 3\textcolor{blue}{a} \]
Vi vet at \( {h'(0) = \dfrac{1}{10}}\text{.} \) Det gir oss:
\[ \begin{aligned} h'(0) = -3\textcolor{blue}{a} &= \dfrac{1}{10} \\ \textcolor{blue}{a} &= \textcolor{blue}{-\dfrac{1}{30}} \end{aligned} \]
Parabelen og den deriverte er derfor:
\[ \begin{aligned} h(x) &= -\dfrac{1}{30}x^2 + \dfrac{1}{10}x \\ h'(x) &= -\dfrac{1}{15}x + \dfrac{1}{10} \end{aligned} \]
3. Finn det høyeste punktet
Vi setter \( {h'(x) = 0}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} -\dfrac{1}{15}x + \dfrac{1}{10} &= 0 \\ x &= \dfrac{15}{10} = \dfrac{3}{2} \end{aligned} \]
Siden \( {\textcolor{blue}{a} < 0}\text{,} \) vender parabelen ned, så dette er toppunktet. Vi setter inn:
\[ \begin{aligned} h\left(\dfrac{3}{2}\right) &= -\dfrac{1}{30} \cdot \dfrac{9}{4} + \dfrac{1}{10} \cdot \dfrac{3}{2} \\ &= -\dfrac{3}{40} + \dfrac{6}{40} = \dfrac{3}{40} \end{aligned} \]
4. Regn ut høydeforskjellen
Det laveste punktet finner vi i endepunktene, der:
\[ h(0) = h(3) = 0 \]
Høydeforskjellen er derfor:
\[ \begin{aligned} \dfrac{3}{40} - 0 &= \dfrac{3}{40}\,\text{km} \\ &= 0{,}075\,\text{km} = 75\,\text{m} \end{aligned} \]
Oppgave 4
2 poeng
Løs de ubestemte integralene
Oppgave 4a)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
Vi ser at integralet består av tre ledd. Vi integrerer dem derfor ledd for ledd.
1. Integrer ledd for ledd
Reglene vi trenger, kommer etter hverandre i videoen Basic integrasjonsregler/formler:
\[ \begin{aligned} \int x^n\,dx &= \dfrac{1}{n + 1}x^{n + 1} + C \\ \int \dfrac{1}{x}\,dx &= \ln|x| + C \\ \int e^x\,dx &= e^x + C \end{aligned} \]
\( \textcolor{blue}{4x} \) integrert blir:
\[ \int 4x\,dx = 4 \cdot \dfrac{1}{2}x^2 = \textcolor{blue}{\underline{2x^2}} \]
\( {\textcolor{red}{-\dfrac{2}{x}}} \) integrert blir:
\[ \int -\dfrac{2}{x}\,dx = \textcolor{red}{\underline{-2\ln|x|}} \]
\( \textcolor{green}{2e^x} \) integrert blir:
\[ \int 2e^x\,dx = \textcolor{green}{\underline{2e^x}} \]
Slår vi dette sammen, får vi:
\[ \textcolor{blue}{2x^2} \textcolor{red}{{}- 2\ln|x|} \textcolor{green}{{}+ 2e^x} + C \]
Oppgave 4b)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
Integranden er et produkt, og vi kan ikke integrere den direkte. Vi bruker derfor delvis integrasjon, og velger \( \ln x \) som den vi deriverer.
1. Velg u og v
Delvis integrasjon forteller oss at:
\[ \int \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v'}\,dx = \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v} - \int \textcolor{blue}{v} \cdot \textcolor{red}{u'}\,dx \]Hvis du er usikker på regelen, kan du se videoen Delvis integrasjon. Det samme integralet er regnet i videoen Oppgave 3A - Delvis Integrasjon.
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{\ln x} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{\dfrac{1}{x}} \\ \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{2x} & \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{x^2} \end{aligned} \]
2. Sett inn og integrer
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} &\int 2x\ln x\,dx \\ &= \textcolor{red}{\ln x} \cdot \textcolor{blue}{x^2} - \int \textcolor{blue}{x^2} \cdot \textcolor{red}{\dfrac{1}{x}}\,dx \\ &= x^2\ln x - \int x\,dx \\ &= x^2\ln x - \dfrac{1}{2}x^2 + C \end{aligned} \]
Oppgave 5
3 poeng
- Flere oppgaver om areal under graf,
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om integrasjon,
- Flere oppgaver om kjerneregelen,
- Flere oppgaver om nullpunkt,
- Flere oppgaver om topp- og bunnpunkter,
- Flere oppgaver om trigonometriske funksjoner,
- Flere oppgaver om trigonometriske likninger
Gitt funksjonen
Oppgave 5a)
Regn ut funksjonens skjæringspunkter med koordinataksene.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5a
Svar
Skjæring med -aksen i og med -aksen i:
Grafen skjærer \( y \)-aksen der \( {x = 0}\text{,} \) og \( x \)-aksen der \( {f(x) = 0}\text{.} \)
1. Finn skjæringen med y-aksen
Vi setter inn \( {x = 0}\text{:} \)
\[ f(0) = \sin 0 = 0 \]
2. Finn skjæringen med x-aksen
Vi setter \( {f(x) = 0}\text{:} \)
\[ \sin \textcolor{green}{2x} = 0 \]
På enhetssirkelen er sinus \( 0 \) der vinkelen er \( 0\text{,} \) \( \pi \) eller \( 2\pi\text{,} \) slik vi leser av vinkler på enhetssirkelen i videoen Oppgave 3A - Forkurs Eksamen Vår 2025. Siden \( x \in [0, \pi]\text{,} \) er \( \textcolor{green}{2x} \in [0, 2\pi]\text{,} \) så:
\[ \textcolor{green}{2x} = 0, \quad \textcolor{green}{2x} = \pi, \quad \textcolor{green}{2x} = 2\pi \]
Deler vi på \( 2\text{,} \) får vi:
\[ x = 0, \quad x = \dfrac{\pi}{2}, \quad x = \pi \]
Oppgave 5b)
Regn ut funksjonens topp- og bunnpunkter.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5b
Svar
For å finne topp- og bunnpunkter setter vi \( {f'(x) = 0}\text{.} \) Funksjonen har en kjerne, så vi deriverer med kjerneregelen.
1. Deriver funksjonen
For sinus av en kjerne \( \textcolor{green}{u} \) forteller kjerneregelen oss at:
\[ (\sin \textcolor{green}{u})' = \cos \textcolor{green}{u} \cdot \textcolor{green}{u'} \]Hvis du er usikker på regelen, kan du se videoen Oppgave Kjerneregel.
Her er:
\[ \textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{2x}, \qquad \textcolor{green}{u'} = \textcolor{green}{2} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ f'(x) = \cos \textcolor{green}{2x} \cdot \textcolor{green}{2} = 2\cos 2x \]
2. Sett den deriverte lik null
På enhetssirkelen er cosinus \( 0 \) ved \( \dfrac{\pi}{2} \) og \( \dfrac{3\pi}{2}\text{.} \) Med \( 2x \in [0, 2\pi] \) gir det oss:
\[ \begin{aligned} 2\cos 2x &= 0 \\ 2x = \dfrac{\pi}{2} \quad &\text{eller} \quad 2x = \dfrac{3\pi}{2} \\ x = \dfrac{\pi}{4} \quad &\text{eller} \quad x = \dfrac{3\pi}{4} \end{aligned} \]
3. Avgjør topp eller bunn
Vi ser på fortegnet til \( f'(x) \) på hver side, som i videoen Oppgave 5A - Del 1 - R1 Eksamen Høst 2025:
\[ \begin{aligned} f'(0) &= 2\cos 0 = 2 > 0 \\ f'\left(\dfrac{\pi}{2}\right) &= 2\cos \pi = -2 < 0 \\ f'(\pi) &= 2\cos 2\pi = 2 > 0 \end{aligned} \]
Grafen stiger og så synker rundt \( {x = \dfrac{\pi}{4}}\text{,} \) så der er det et toppunkt. Den synker og så stiger rundt \( {x = \dfrac{3\pi}{4}}\text{,} \) så der er det et bunnpunkt.
4. Finn y-koordinatene
Vi setter inn i \( f(x)\text{:} \)
\[ \begin{aligned} f\left(\dfrac{\pi}{4}\right) &= \sin \dfrac{\pi}{2} = 1 \\ f\left(\dfrac{3\pi}{4}\right) &= \sin \dfrac{3\pi}{2} = -1 \end{aligned} \]
Oppgave 5c)
Finn det totale arealet avgrenset av og -aksen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5c
Svar
Det totale arealet er:
I a) fant vi at grafen krysser \( x \)-aksen i \( {x = \dfrac{\pi}{2}}\text{,} \) og det trenger vi her.
Grafen ligger over \( x \)-aksen på den første biten og under på den andre. Vi integrerer derfor hver bit for seg og legger sammen arealene.
1. Del opp området
Med \( 2x \) mellom \( 0 \) og \( \pi \) er sinus positiv, og med \( 2x \) mellom \( \pi \) og \( 2\pi \) er den negativ:
\[ \begin{aligned} f(x) \ge 0 \quad &\text{for } x \in \left[0, \dfrac{\pi}{2}\right] \\ f(x) \le 0 \quad &\text{for } x \in \left[\dfrac{\pi}{2}, \pi\right] \end{aligned} \]
Et bestemt integral regner ut arealet under grafen, som i videoen Hva er integrasjon. Under \( x \)-aksen blir integralet negativt, så vi regner ut de to bitene hver for seg.
2. Finn den antideriverte
Regelen for sinus forteller oss at:
\[ \int \sin(\textcolor{green}{n}x)\,dx = -\dfrac{1}{\textcolor{green}{n}}\cos(\textcolor{green}{n}x) + C \]Den er i videoen Basic integrasjonsregler/formler.
Med \( {\textcolor{green}{n} = \textcolor{green}{2}} \) får vi:
\[ \int \sin 2x\,dx = -\dfrac{1}{2}\cos 2x + C \]
3. Regn ut de to integralene
Vi setter inn grensene:
\[ \begin{aligned} &\int_0^{\pi/2} \sin 2x\,dx \\ &= \left[-\dfrac{1}{2}\cos 2x\right]_0^{\pi/2} \\ &= -\dfrac{1}{2}\cos \pi + \dfrac{1}{2}\cos 0 \\ &= \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2} = \textcolor{blue}{\underline{1}} \end{aligned} \]
\[ \begin{aligned} &\int_{\pi/2}^{\pi} \sin 2x\,dx \\ &= \left[-\dfrac{1}{2}\cos 2x\right]_{\pi/2}^{\pi} \\ &= -\dfrac{1}{2}\cos 2\pi + \dfrac{1}{2}\cos \pi \\ &= -\dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{2} = \textcolor{red}{\underline{-1}} \end{aligned} \]
4. Legg sammen arealene
Arealet er positivt, så vi tar tallverdien av det siste integralet:
\[ A = \textcolor{blue}{1} + |\textcolor{red}{-1}| = 2 \]
Oppgave 6
2 poeng
I et trapes er siden parallell med siden
og
Se figur.
Oppgave 6a)
Regn ut arealet av trapeset.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 6a
Svar
Arealet av trapeset er:
For å bruke arealformelen for et trapes trenger vi høyden. Den finner vi i den rettvinklede trekanten ved \( B\text{.} \)
1. Finn høyden
Vi feller ned høyden \( \textcolor{blue}{h} \) fra \( C \) til \( AB \) og kaller fotpunktet \( E\text{.} \)
I den rettvinklede trekanten \( BCE \) er \( BC \) hypotenusen og \( \textcolor{blue}{h} \) motstående katet til \( \angle B\text{.} \) Definisjonen av sinus forteller oss at:
\[ \textcolor{blue}{h} = BC \cdot \sin B \]Det samme eksempelet, med \( 60^\circ \) og hypotenus \( 5\text{,} \) er i videoen Introduksjon til Trigonometri.
Plugger vi inn verdiene, får vi:
\[ \textcolor{blue}{h} = 5 \cdot \sin 60^\circ = 5 \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{2} = \textcolor{blue}{\dfrac{5\sqrt{3}}{2}} \]
2. Regn ut arealet
Arealet av et trapes med parallelle sider \( \textcolor{red}{a} \) og \( \textcolor{green}{b} \) er:
\[ A = \dfrac{\textcolor{red}{a} + \textcolor{green}{b}}{2} \cdot \textcolor{blue}{h} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Areal og Omkrets.
Her er:
\[ \textcolor{red}{a} = \textcolor{red}{AB} = \textcolor{red}{8}, \qquad \textcolor{green}{b} = \textcolor{green}{CD} = \textcolor{green}{4} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} A &= \dfrac{\textcolor{red}{8} + \textcolor{green}{4}}{2} \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{5\sqrt{3}}{2}} \\ &= 6 \cdot \dfrac{5\sqrt{3}}{2} = 15\sqrt{3} \end{aligned} \]
Oppgave 6b)
Regn ut lengden av diagonalen i trapeset.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 6b
Svar
I trekanten \( ABC \) kjenner vi to sider og vinkelen mellom dem. Vi bruker derfor cosinussetningen.
1. Bruk cosinussetningen
Cosinussetningen forteller oss at:
\[ \begin{aligned} AC^2 = {} &\textcolor{red}{AB}^2 + \textcolor{blue}{BC}^2 \\ &- 2 \cdot \textcolor{red}{AB} \cdot \textcolor{blue}{BC} \cdot \cos \textcolor{green}{B} \end{aligned} \]Hvis du er usikker på setningen, kan du se videoen Cosinussetningen.
Her er:
\[ \textcolor{red}{AB} = \textcolor{red}{8}, \quad \textcolor{blue}{BC} = \textcolor{blue}{5}, \quad \textcolor{green}{B} = \textcolor{green}{60^\circ} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} AC^2 &= \textcolor{red}{8}^2 + \textcolor{blue}{5}^2 - 2 \cdot \textcolor{red}{8} \cdot \textcolor{blue}{5} \cdot \cos \textcolor{green}{60^\circ} \\ &= 64 + 25 - 80 \cdot \dfrac{1}{2} \\ &= 49 \end{aligned} \]
En lengde er positiv, så:
\[ AC = \sqrt{49} = 7 \]
Oppgave 7
3 poeng
Vi vil bruke Python til å finne et estimat for
Vi skriver programmet vist under. Python-funksjonen representerer uttrykket som skal integreres. Variabelen representerer estimatet for det bestemte integralet.
Linje 1 kan erstattes med:
Oppgave 7a)
Hva skal stå på linjene 3 og 8?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 7a
Svar
Linje 3 og linje 8 blir:
Programmet regner ut en Riemann-sum: arealet av fire firkanter under grafen. Linje 3 er selve funksjonen, og linje 8 legger til én firkant om gangen.
1. Skriv funksjonen på linje 3
Funksjonen skal returnere uttrykket som integreres:
\[ f(x) = \dfrac{x}{\sqrt{x^2 + 4}} \]
På Python skrives det slik, med \( \texttt{sqrt} \) fra linje 1 og \( x^2 \) som \( \texttt{x*x}\text{:} \)
\[ \texttt{return x/sqrt(x*x + 4)} \]
2. Skriv summen på linje 8
Arealet av en firkant er bredde ganget med høyde, som i videoen Riemann sum. Her er bredden \( \textcolor{blue}{\texttt{dx}} \) og høyden funksjonsverdien i venstre kant, \( \textcolor{red}{\texttt{f(x0)}}\text{:} \)
\[ \text{areal} = \textcolor{red}{f(x_0)} \cdot \textcolor{blue}{\Delta x} \]
Vi legger arealet til summen \( s\text{:} \)
\[ \texttt{s = s + }\textcolor{red}{\texttt{f(x0)}}\texttt{*}\textcolor{blue}{\texttt{dx}} \]
Oppgave 7b)
Vis ved regning at den eksakte løsningen på integralet er
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 7b
Svar
Vi ser at \( x \) i telleren nesten er den deriverte av det som står under roten. Vi bruker derfor substitusjon med \( {u = x^2 + 4}\text{.} \)
1. Velg u
Vi setter det som står under roten lik \( \textcolor{green}{u}\text{,} \) som i videoen Substitusjon:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{u} &= \textcolor{green}{x^2 + 4} \\ \dfrac{du}{dx} &= 2x \\ x\,dx &= \dfrac{1}{2}\,du \end{aligned} \]
2. Integrer med hensyn på u
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} \int \dfrac{x}{\sqrt{x^2 + 4}}\,dx &= \int \dfrac{1}{\sqrt{\textcolor{green}{u}}} \cdot \dfrac{1}{2}\,du \\ &= \dfrac{1}{2}\int \textcolor{green}{u}^{-\tfrac{1}{2}}\,du \\ &= \dfrac{1}{2} \cdot 2\textcolor{green}{u}^{\tfrac{1}{2}} + C \\ &= \sqrt{\textcolor{green}{x^2 + 4}} + C \end{aligned} \]
3. Sett inn grensene
Vi bruker den antideriverte fra \( 0 \) til \( 2\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \int_0^2 \dfrac{x}{\sqrt{x^2 + 4}}\,dx &= \left[\sqrt{x^2 + 4}\right]_0^2 \\ &= \sqrt{8} - \sqrt{4} \\ &= 2\sqrt{2} - 2 \end{aligned} \]
Oppgave 7c)
Hvis vi hadde kjørt koden, ville vi sett at estimatet den gir for integralet stemmer dårlig med det vi fant i b). Gi en mulig forklaring til hvorfor.
Foreslå endringer i koden på linje 6 og 7 som gir et bedre estimat.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 7c
Svar
Firkantene er for få og for brede, og de ligger under grafen. Bedre er:
Selv om du ikke fikk til b), kan du løse denne: den eksakte verdien står i oppgaveteksten i b).
Koden bruker bare fire brede firkanter. Med smalere og flere firkanter kommer vi nærmere arealet under grafen.
1. Forklar hvorfor estimatet er dårlig
Koden regner ut venstre Riemann-sum med fire firkanter som er \( \textcolor{blue}{0{,}5} \) brede, med høyden \( \textcolor{red}{f(x_0)} \) i venstre kant. Avrundet til tre desimaler får vi:
\[ \begin{aligned} s = \ &\textcolor{blue}{0{,}5} \cdot (\textcolor{red}{f(0)} + \textcolor{red}{f(0{,}5)} \\ &+ \textcolor{red}{f(1)} + \textcolor{red}{f(1{,}5)}) \\ \approx \ &\textcolor{blue}{0{,}5} \cdot (\textcolor{red}{0} + \textcolor{red}{0{,}243} \\ &+ \textcolor{red}{0{,}447} + \textcolor{red}{0{,}6}) \\ \approx \ &0{,}645 \end{aligned} \]
Den eksakte verdien fra b) er, avrundet til tre desimaler:
\[ 2\sqrt{2} - 2 \approx 0{,}828 \]
Grafen stiger hele veien fra \( 0 \) til \( 2\text{.} \) Høyden tas i venstre kant, så firkantene ligger under grafen og gir for lite areal, som i videoen Riemann sum. Med så brede firkanter blir feilen stor.
2. Velg smalere firkanter
Bredden ganget med antallet må fortsatt bli lengden av intervallet, \( 2\text{:} \)
\[ \textcolor{blue}{\Delta x} \cdot n = 2 \]
Velger vi \( {\textcolor{blue}{\Delta x} = \textcolor{blue}{0{,}01}}\text{,} \) får vi:
\[ n = \dfrac{2}{\textcolor{blue}{0{,}01}} = 200 \]Andre valg er også riktige, så lenge produktet er \( 2\text{.} \)
Linje 6 og 7 blir da:
\[ \begin{aligned} &\texttt{dx = 1/100} \\ &\texttt{for i in range(200):} \end{aligned} \]
Oppgave 8
5 poeng
- Flere oppgaver om plan,
- Flere oppgaver om skalarprodukt,
- Flere oppgaver om vektorer,
- Flere oppgaver om vektorprodukt,
- Flere oppgaver om volum
Gitt punktene og
Oppgave 8a)
Finn og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8a
Svar
En vektor mellom to punkter finner vi ved å ta koordinatene til sluttpunktet minus koordinatene til startpunktet.
1. Trekk fra startpunktet
Vektoren fra \( P \) til \( Q \) er:
\[ \overrightarrow{PQ} = [\textcolor{blue}{x_Q} - \textcolor{red}{x_P},\ \textcolor{blue}{y_Q} - \textcolor{red}{y_P},\ \textcolor{blue}{z_Q} - \textcolor{red}{z_P}] \]Hvis du er usikker, kan du se videoen Oppgave 7A - Del 1 - R1 Eksamen Vår 2026. Der er det to koordinater, og her kommer \( z \) i tillegg.
Plugger vi inn punktene, får vi:
\[ \begin{aligned} \overrightarrow{AB} &= [\textcolor{blue}{0} - \textcolor{red}{2},\ \textcolor{blue}{3} - (\textcolor{red}{-1}),\ \textcolor{blue}{2} - \textcolor{red}{1}] \\ &= [-2, 4, 1] \end{aligned} \]
\[ \begin{aligned} \overrightarrow{CB} &= [\textcolor{blue}{0} - (\textcolor{red}{-2}),\ \textcolor{blue}{3} - (\textcolor{red}{-1}),\ \textcolor{blue}{2} - \textcolor{red}{4}] \\ &= [2, 4, -2] \end{aligned} \]
Oppgave 8b)
Vis at
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8b
Svar
Vi finner de to vektorene, regner ut kryssproduktet og tar lengden av det.
1. Finn vektorene
\( \overrightarrow{BA} \) er \( \overrightarrow{AB} \) med motsatt fortegn, og \( \overrightarrow{BC} \) er \( \overrightarrow{CB} \) med motsatt fortegn:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\vec{a}} &= \overrightarrow{BA} = \textcolor{blue}{[2, -4, -1]} \\ \textcolor{red}{\vec{b}} &= \overrightarrow{BC} = \textcolor{red}{[-2, -4, 2]} \end{aligned} \]
2. Regn ut kryssproduktet
Regelen for kryssproduktet forteller oss at:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\vec{a}} \times \textcolor{red}{\vec{b}} = [&\textcolor{blue}{a_2}\textcolor{red}{b_3} - \textcolor{blue}{a_3}\textcolor{red}{b_2}, \\ &\textcolor{blue}{a_3}\textcolor{red}{b_1} - \textcolor{blue}{a_1}\textcolor{red}{b_3}, \\ &\textcolor{blue}{a_1}\textcolor{red}{b_2} - \textcolor{blue}{a_2}\textcolor{red}{b_1}] \end{aligned} \]Det er det samme som determinanten i videoen Finn et generelt uttrykk for curlen til vektorfeltet.
Plugger vi inn koordinatene, får vi:
\[ \begin{aligned} x:\ \ &(\textcolor{blue}{-4}) \cdot \textcolor{red}{2} - (\textcolor{blue}{-1}) \cdot (\textcolor{red}{-4}) = -12 \\ y:\ \ &(\textcolor{blue}{-1}) \cdot (\textcolor{red}{-2}) - \textcolor{blue}{2} \cdot \textcolor{red}{2} = -2 \\ z:\ \ &\textcolor{blue}{2} \cdot (\textcolor{red}{-4}) - (\textcolor{blue}{-4}) \cdot (\textcolor{red}{-2}) = -16 \end{aligned} \]
Det gir oss:
\[ \overrightarrow{BA} \times \overrightarrow{BC} = [-12, -2, -16] \]
3. Finn lengden
Lengden av en vektor er kvadratroten av summen av kvadratene til koordinatene, som i videoen Lengden til en Vektor:
\[ \begin{aligned} &|\overrightarrow{BA} \times \overrightarrow{BC}| \\ &= \sqrt{(-12)^2 + (-2)^2 + (-16)^2} \\ &= \sqrt{144 + 4 + 256} \\ &= \sqrt{404} = \sqrt{4 \cdot 101} \\ &= 2\sqrt{101} \end{aligned} \]
Oppgave 8c)
Finn vinkelen
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8c
Svar
Avrundet til én desimal er:
Vinkelen ved \( B \) er vinkelen mellom \( \overrightarrow{BA} \) og \( \overrightarrow{BC}\text{.} \) Den finner vi med skalarproduktet.
1. Skriv opp skalarproduktet
Skalarproduktet forteller oss at:
\[ \textcolor{blue}{\vec{a}} \cdot \textcolor{red}{\vec{b}} = |\textcolor{blue}{\vec{a}}| \cdot |\textcolor{red}{\vec{b}}| \cdot \cos \textcolor{green}{v} \]Hvis du er usikker på regelen, kan du se videoen Oppgave 5A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025.
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\vec{a}} &= \overrightarrow{BA} = \textcolor{blue}{[2, -4, -1]} \\ \textcolor{red}{\vec{b}} &= \overrightarrow{BC} = \textcolor{red}{[-2, -4, 2]} \end{aligned} \]
2. Regn ut delene
Vi ganger koordinat for koordinat, og tar lengdene:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\vec{a}} \cdot \textcolor{red}{\vec{b}} &= \textcolor{blue}{2} \cdot (\textcolor{red}{-2}) + (\textcolor{blue}{-4}) \cdot (\textcolor{red}{-4}) \\ &\quad + (\textcolor{blue}{-1}) \cdot \textcolor{red}{2} \\ &= -4 + 16 - 2 = 10 \\ |\textcolor{blue}{\vec{a}}| &= \sqrt{4 + 16 + 1} = \sqrt{21} \\ |\textcolor{red}{\vec{b}}| &= \sqrt{4 + 16 + 4} = \sqrt{24} \end{aligned} \]
3. Finn vinkelen
Plugger vi dette inn og løser for \( \cos \textcolor{green}{v}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} \cos \textcolor{green}{v} &= \dfrac{10}{\sqrt{21} \cdot \sqrt{24}} = \dfrac{10}{\sqrt{504}} \\ \textcolor{green}{v} &= \cos^{-1}\left(\dfrac{10}{\sqrt{504}}\right) \approx 63{,}5^\circ \end{aligned} \]
Oppgave 8d)
Gitt planet
Finn slik at blir en parameterframstilling av planet som går gjennom punktene og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8d
Svar
Et punkt ligger i planet hvis det finnes verdier av \( t \) og \( s \) som gir punktets koordinater. Vi bruker \( x \) og \( z \) til å finne \( t \) og \( s\text{,} \) og så gir \( y \) oss \( y_0\text{.} \)
1. Sett inn punktet A
Punktet \( {A(2, -1, 1)} \) gir disse likningene for \( x \) og \( z\text{:} \)
\[ \begin{aligned} -2 + 2t + s &= 2 \\ 5 - t - s &= 1 \end{aligned} \]
Rydder vi, får vi et likningssett:
\[ \begin{aligned} 2t + s &= 4 \\ t + s &= 4 \end{aligned} \]
Trekker vi den nederste fra den øverste, får vi:
\[ \textcolor{blue}{t} = \textcolor{blue}{0}, \qquad \textcolor{red}{s} = \textcolor{red}{4} \]Hvis du er usikker på metoden, kan du se videoen Likningssett.
Plugger vi dette inn i likningen for \( y \) med \( {y = -1}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} y_0 - 4 \cdot \textcolor{blue}{0} + 2 \cdot \textcolor{red}{4} &= -1 \\ y_0 &= -9 \end{aligned} \]
2. Sjekk de to andre punktene
Planet må gå gjennom alle tre, så vi sjekker \( B \) og \( C \) med \( {y_0 = -9}\text{.} \) \( B(0, 3, 2) \) svarer til \( {\textcolor{blue}{t} = \textcolor{blue}{-1}} \) og \( {\textcolor{red}{s} = \textcolor{red}{4}}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} x &= -2 + 2 \cdot (\textcolor{blue}{-1}) + \textcolor{red}{4} = 0 \\ y &= -9 - 4 \cdot (\textcolor{blue}{-1}) + 2 \cdot \textcolor{red}{4} = 3 \\ z &= 5 - (\textcolor{blue}{-1}) - \textcolor{red}{4} = 2 \end{aligned} \]
\( {C(-2, -1, 4)} \) svarer til \( {\textcolor{blue}{t} = \textcolor{blue}{-1}} \) og \( {\textcolor{red}{s} = \textcolor{red}{2}}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} x &= -2 + 2 \cdot (\textcolor{blue}{-1}) + \textcolor{red}{2} = -2 \\ y &= -9 - 4 \cdot (\textcolor{blue}{-1}) + 2 \cdot \textcolor{red}{2} = -1 \\ z &= 5 - (\textcolor{blue}{-1}) - \textcolor{red}{2} = 4 \end{aligned} \]
Alle tre punktene ligger altså i planet.
Oppgave 8e)
er toppunktet i et tetraeder
Regn ut slik at volumet av tetraederet blir
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8e
Svar
Vi bruker kryssproduktet \( \overrightarrow{BA} \times \overrightarrow{BC} \) fra b).
Volumet av et tetraeder er en sjettedel av tallverdien til trippelproduktet. Vi setter opp volumet som et uttrykk i \( z \) og setter det lik \( 8\text{.} \)
1. Skriv opp volumformelen
Volumet av et tetraeder utspent av tre vektorer fra samme hjørne er:
\[ V = \dfrac{1}{6}\left|(\textcolor{blue}{\vec{a}} \times \textcolor{red}{\vec{b}}) \cdot \textcolor{green}{\vec{c}}\right| \]
Fra hjørnet \( B \) er \( {\textcolor{blue}{\vec{a}} = \overrightarrow{BA}}\text{,} \) \( {\textcolor{red}{\vec{b}} = \overrightarrow{BC}} \) og \( {\textcolor{green}{\vec{c}} = \overrightarrow{BT}}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\vec{a}} \times \textcolor{red}{\vec{b}} &= [-12, -2, -16] \\ \textcolor{green}{\vec{c}} &= [4 - 0,\ 3 - 3,\ z - 2] \\ &= \textcolor{green}{[4, 0, z - 2]} \end{aligned} \]
2. Regn ut trippelproduktet
Skalarproduktet tar vi koordinat for koordinat, som i videoen Oppgave 5A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025:
\[ \begin{aligned} &[-12, -2, -16] \cdot \textcolor{green}{[4, 0, z - 2]} \\ &= -48 + 0 - 16(z - 2) \\ &= -16z - 16 \end{aligned} \]
3. Sett volumet lik åtte
Plugger vi dette inn i volumformelen, får vi:
\[ \begin{aligned} \dfrac{1}{6}|-16z - 16| &= 8 \\ |16z + 16| &= 48 \\ |z + 1| &= 3 \end{aligned} \]
Tallverdien gir to muligheter:
\[ z + 1 = 3 \quad \text{eller} \quad z + 1 = -3 \]
Det gir oss:
\[ z = 2 \quad \text{eller} \quad z = -4 \]
Begge gir et tetraeder med volum \( 8\text{,} \) med \( T \) på hver sin side av planet gjennom \( A\text{,} \) \( B \) og \( C\text{.} \)
Oppgave 9
3 poeng
- Flere oppgaver om abc-formelen,
- Flere oppgaver om andregradslikninger,
- Flere oppgaver om geometriske rekker,
- Flere oppgaver om rekker
Gitt rekka
Oppgave 9a)
Finn kvotienten og vis at summen av den konvergente uendelige rekka er
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 9a
Svar
Kvotienten er et ledd delt på leddet foran. Så bruker vi formelen for summen av en konvergent geometrisk rekke.
1. Finn kvotienten
Kvotienten i en geometrisk rekke er:
\[ k = \dfrac{\textcolor{red}{a_{n + 1}}}{\textcolor{blue}{a_n}} \]Hvis du er usikker på kvotienten, kan du se videoen Geometriske rekker intro.
Vi deler andre ledd på første, og tredje på andre:
\[ \begin{aligned} k &= \dfrac{\textcolor{red}{1 + x}}{\textcolor{blue}{\dfrac{1 + x}{1 - x}}} \\ &= (1 + x) \cdot \dfrac{1 - x}{1 + x} = 1 - x \\ k &= \dfrac{\textcolor{red}{1 - x^2}}{\textcolor{blue}{1 + x}} \\ &= \dfrac{(1 - x)(1 + x)}{1 + x} = 1 - x \end{aligned} \]Vi får den samme kvotienten, så rekka er geometrisk.
2. Finn summen
Summen av en konvergent uendelig geometrisk rekke er:
\[ s = \dfrac{\textcolor{blue}{a_1}}{1 - \textcolor{green}{k}} \]Den kommer fram i videoen Geometrisk rekke test.
Her er:
\[ \textcolor{blue}{a_1} = \textcolor{blue}{\dfrac{1 + x}{1 - x}}, \qquad \textcolor{green}{k} = \textcolor{green}{1 - x} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} s(x) &= \dfrac{\textcolor{blue}{\dfrac{1 + x}{1 - x}}}{1 - (\textcolor{green}{1 - x})} = \dfrac{\dfrac{1 + x}{1 - x}}{x} \\ &= \dfrac{1 + x}{x(1 - x)} = \dfrac{1 + x}{x - x^2} \end{aligned} \]
Oppgave 9b)
Regn ut for hvilke verdier av rekka konvergerer.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 9b
Svar
I a) fant vi kvotienten \( {k = 1 - x}\text{.} \)
En geometrisk rekke konvergerer når \( {|k| < 1}\text{.} \) I tillegg må alle leddene være definert.
1. Bruk konvergenskravet
Kravet forteller oss at:
\[ |\textcolor{green}{k}| < 1 \]Hvis du er usikker på kravet, kan du se videoen Geometrisk rekke test.
Med \( {\textcolor{green}{k} = \textcolor{green}{1 - x}} \) får vi:
\[ \begin{aligned} -1 < \textcolor{green}{1 - x} &< 1 \\ -2 < -x &< 0 \\ 0 < x &< 2 \end{aligned} \]
2. Sjekk at leddene er definert
Første ledd har nevneren \( {1 - x}\text{,} \) som ikke kan være \( 0\text{:} \)
\[ x \neq 1 \]
Merk – Spesialtilfelle: For \( {x = -1} \) er alle leddene \( 0\text{,} \) så den spesielle rekka konvergerer også, selv om den ikke har noen kvotient.
Oppgave 9c)
Finn eventuelle verdier av som gir en gyldig sum
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 9c
Svar
Selv om du ikke fikk til a), kan du løse denne: uttrykket for \( s(x) \) står i oppgaveteksten i a). Vi bruker også konvergensområdet fra b).
Vi setter uttrykket for summen lik \( {-\dfrac{10}{3}}\text{,} \) løser likningen og sjekker hvilke løsninger som ligger der rekka konvergerer.
1. Sett opp likningen
Vi setter summen fra a) lik \( {-\dfrac{10}{3}}\text{:} \)
\[ \dfrac{1 + x}{x - x^2} = -\dfrac{10}{3} \]
Vi kryssmultipliserer og samler alt på én side:
\[ \begin{aligned} 3(1 + x) &= -10(x - x^2) \\ 3 + 3x &= -10x + 10x^2 \\ 0 &= \textcolor{blue}{10}x^2 \textcolor{red}{{}- 13}x \textcolor{green}{{}- 3} \end{aligned} \]
2. Løs andregradslikningen
abc-formelen forteller oss at:
\[ x = \dfrac{-\textcolor{red}{b} \pm \sqrt{\textcolor{red}{b}^2 - 4\textcolor{blue}{a}\textcolor{green}{c}}}{2\textcolor{blue}{a}} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Andregradslikninger & abc-formelen.
Her er:
\[ \textcolor{blue}{a} = \textcolor{blue}{10}, \quad \textcolor{red}{b} = \textcolor{red}{-13}, \quad \textcolor{green}{c} = \textcolor{green}{-3} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} x &= \dfrac{13 \pm \sqrt{(\textcolor{red}{-13})^2 - 4 \cdot \textcolor{blue}{10} \cdot (\textcolor{green}{-3})}}{2 \cdot \textcolor{blue}{10}} \\ &= \dfrac{13 \pm \sqrt{289}}{20} = \dfrac{13 \pm 17}{20} \end{aligned} \]
Det gir oss:
\[ x_1 = \dfrac{3}{2}, \qquad x_2 = -\dfrac{1}{5} \]
3. Sjekk konvergensområdet
Fra b) konvergerer rekka for \( {0 < x < 1} \) og \( {1 < x < 2}\text{.} \) Vi sjekker begge løsningene:
\[ \begin{aligned} x_1 = \dfrac{3}{2}\text{:} \ \ &1 < \dfrac{3}{2} < 2, \text{ gyldig} \\ x_2 = -\dfrac{1}{5}\text{:} \ \ &k = \dfrac{6}{5} > 1, \text{ ikke gyldig} \end{aligned} \]
Ferdig med settet? Se de andre forkurseksamenene, eller repeter temaene på fagsiden.