Forkurseksamen etter tema
Øv på ett tema om gangen med oppgavene fra forkurseksamenene i matematikk. Velg tema, så henter vi oppgavene fra alle settene vi har lagt ut. Prøv selv først – løsningen ligger under oppgaven når du står fast.
prosent
Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.
2 oppgaver om prosent
- Samme tema på R1-eksamen (2 oppgaver)
Oppgavene
Oppgave 9
3 poeng
- Flere oppgaver om areal,
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om omkrets,
- Flere oppgaver om optimering,
- Flere oppgaver om prosent
Du har fått utlevert 100 m gjerde, og skal gjerde inn et kvadratisk område og et sirkelformet område. Kvadratet har sidekant og sirkelen har radius begge målt i meter.
Oppgave 9a)
Vis at
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 9a
Svar
Hele gjerdet skal brukes, så omkretsen av kvadratet pluss omkretsen av sirkelen er \( 100\text{.} \)
1. Sett opp omkretsene
Kvadratet har fire like sider, og omkretsen til en sirkel er \( 2\pi r\text{,} \) som i videoen Volum og Overflate:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{O_{\text{kvadrat}}} &= \textcolor{blue}{4x} \\ \textcolor{red}{O_{\text{sirkel}}} &= \textcolor{red}{2\pi r} \end{aligned} \]
2. Løs for x
Til sammen er omkretsene \( 100\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{4x} + \textcolor{red}{2\pi r} &= 100 \\ 4x &= 100 - 2\pi r \\ x &= 25 - \dfrac{1}{2}\pi r \end{aligned} \]
Oppgave 9b)
Finn den verdien av som gir så lite samlet areal som mulig. Hva er verdien av da?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 9b
Svar
Avrundet til to desimaler er:
Selv om du ikke fikk til a), kan du løse denne: uttrykket \( {x = 25 - \dfrac{1}{2}\pi r} \) står i oppgaveteksten.
Vi skriver det samlede arealet som en funksjon av \( r \) og setter den deriverte lik null.
1. Sett opp arealet
Optimering gjør vi som i videoen Oppgave 5C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Arealet av kvadratet er \( x^2\text{,} \) og arealet av sirkelen er \( \pi r^2\text{.} \) Vi setter inn uttrykket for \( x\text{:} \)
\[ A(r) = \left(25 - \dfrac{1}{2}\pi r\right)^2 + \pi r^2 \]
2. Deriver arealet
Kjerneregelen forteller oss at:
\[ \left(\textcolor{green}{u}^2\right)' = 2\textcolor{green}{u} \cdot \textcolor{green}{u'} \]Se videoen Kjerneregelen hvis du er usikker.
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{u} &= \textcolor{green}{25 - \dfrac{1}{2}\pi r} \\ \textcolor{green}{u'} &= \textcolor{green}{-\dfrac{1}{2}\pi} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, og deriverer \( \pi r^2 \) med potensregelen, får vi:
\[ \begin{aligned} A'(r) &= 2\left(\textcolor{green}{25 - \dfrac{1}{2}\pi r}\right) \\ &\quad \cdot \left(\textcolor{green}{-\dfrac{1}{2}\pi}\right) + 2\pi r \\ &= -25\pi + \dfrac{1}{2}\pi^2 r + 2\pi r \end{aligned} \]
3. Sett den deriverte lik null
Vi setter \( {A'(r) = 0}\text{:} \)
\[ -25\pi + \dfrac{1}{2}\pi^2 r + 2\pi r = 0 \]
Vi deler på \( \pi\text{,} \) løser for \( r \) og utvider til slutt brøken med \( 2\text{:} \)
\[ \begin{aligned} -25 + \dfrac{1}{2}\pi r + 2r &= 0 \\ r\left(\dfrac{1}{2}\pi + 2\right) &= 25 \\ r &= \dfrac{25}{\dfrac{1}{2}\pi + 2} \\ r &= \dfrac{50}{\pi + 4} \end{aligned} \]
4. Sjekk at det er et bunnpunkt
Vi deriverer \( A'(r) \) en gang til. Den dobbeltderiverte er positiv for alle \( r\text{:} \)
\[ A''(r) = \dfrac{1}{2}\pi^2 + 2\pi > 0 \]Grafen krummer altså oppover hele veien, så dette er det minste arealet.
5. Finn x
Plugger vi inn \( r\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} x &= 25 - \dfrac{1}{2}\pi \cdot \dfrac{50}{\pi + 4} \\ &= \dfrac{25(\pi + 4) - 25\pi}{\pi + 4} \\ &= \dfrac{100}{\pi + 4} \end{aligned} \]
Oppgave 9c)
Størst mulig areal får vi ved kun å lage en sirkel (dvs. ). Hvor mange prosent større areal får du da enn om du kun lager et kvadrat?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 9c
Svar
Sirkelens areal er, avrundet til én desimal:
Vi finner de to arealene når hele gjerdet går til én figur, og regner ut endringen i prosent.
1. Finn arealet av sirkelen
Hele gjerdet er omkretsen. Sirkelen får radius:
\[ \begin{aligned} 2\pi r &= 100 \\ r &= \dfrac{50}{\pi} \end{aligned} \]
Arealet blir:
\[ \textcolor{red}{A_{\text{sirkel}}} = \pi \left(\dfrac{50}{\pi}\right)^2 = \textcolor{red}{\dfrac{2500}{\pi}} \]
2. Finn arealet av kvadratet
Hver side er en firedel av gjerdet:
\[ \begin{aligned} x &= \dfrac{100}{4} = 25 \\ \textcolor{blue}{A_{\text{kvadrat}}} &= 25^2 = \textcolor{blue}{625} \end{aligned} \]
3. Regn ut prosenten
Hvor mange prosent noe er større, finner vi slik, som i videoen Regler og Formler med Prosent:
\[ \dfrac{\text{ny} - \text{gammel}}{\text{gammel}} \cdot 100\,\% \]
Her er kvadratet det vi sammenligner med. Plugger vi inn, får vi:
\[ \begin{aligned} &\dfrac{\textcolor{red}{\dfrac{2500}{\pi}} - \textcolor{blue}{625}}{\textcolor{blue}{625}} \cdot 100\,\% \\ &= \left(\dfrac{4}{\pi} - 1\right) \cdot 100\,\% \\ &\approx 27{,}3\,\% \end{aligned} \]Vi runder av til én desimal.
Oppgave 8
1 poeng
Per og Kari skal forflytte seg fra til Per går i rett linje fra til Kari går i rette linjer via punktene og Hvor mange prosent lenger enn Per må Kari gå?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8
Svar
Avrundet til én desimal er:
Vi kjenner to sider og vinkelen mellom dem i trekanten \( ACD\text{.} \) Vi trekker derfor linja \( AC \) og deler firkanten i to trekanter.
1. Del firkanten i to trekanter
Vi trekker linja \( AC\text{:} \)
2. Finn linja AC
Cosinussetningen forteller oss at:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{AC}^2 &= \textcolor{blue}{AD}^2 + \textcolor{blue}{DC}^2 \\ &\quad - 2 \cdot \textcolor{blue}{AD} \cdot \textcolor{blue}{DC} \cdot \cos D \end{aligned} \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Cosinussetningen.
Her er:
\[ \textcolor{blue}{AD} = \textcolor{blue}{DC} = \textcolor{blue}{5}, \quad D = 120^\circ \]
Plugger vi dette inn, får vi, siden \( {\cos 120^\circ = -\dfrac{1}{2}}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{AC}^2 &= \textcolor{blue}{5}^2 + \textcolor{blue}{5}^2 - 2 \cdot \textcolor{blue}{5} \cdot \textcolor{blue}{5} \cdot \left(-\dfrac{1}{2}\right) \\ &= 75 \\ \textcolor{red}{AC} &= \textcolor{red}{5\sqrt{3}} \end{aligned} \]
3. Finn vinklene i trekant ABC
Trekanten \( ACD \) er likebeint, så vinklene ved \( A \) og \( C \) er like:
\[ \dfrac{180^\circ - 120^\circ}{2} = 30^\circ \]
Trekker vi disse fra vinklene i figuren, får vi vinklene i trekanten \( ABC\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \angle CAB &= 45^\circ - 30^\circ = 15^\circ \\ \angle ACB &= 130^\circ - 30^\circ = 100^\circ \\ \angle ABC &= 180^\circ - 15^\circ - 100^\circ = 65^\circ \end{aligned} \]
4. Bruk sinussetningen
Sinussetningen i trekanten \( ABC \) forteller oss at:
\[ \begin{aligned} \dfrac{AB}{\sin \angle ACB} &= \dfrac{\textcolor{red}{AC}}{\sin \angle ABC} \\ \dfrac{BC}{\sin \angle CAB} &= \dfrac{\textcolor{red}{AC}}{\sin \angle ABC} \end{aligned} \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Sinussetningen.
Løser vi for \( AB \) og \( BC\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} AB &= \dfrac{\textcolor{red}{5\sqrt{3}} \cdot \sin 100^\circ}{\sin 65^\circ} \approx 9{,}4104 \\ BC &= \dfrac{\textcolor{red}{5\sqrt{3}} \cdot \sin 15^\circ}{\sin 65^\circ} \approx 2{,}4732 \end{aligned} \]
5. Sammenlign de to veiene
Per går \( AB\text{,} \) og Kari går \( {AD + DC + BC}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \text{Per} &\approx 9{,}4104\,\text{km} \\ \text{Kari} &\approx 5 + 5 + 2{,}4732 \\ &= 12{,}4732\,\text{km} \end{aligned} \]
Hvor mange prosent lenger Kari må gå, er forskjellen delt på det Per går:
\[ \begin{aligned} &\dfrac{12{,}4732 - 9{,}4104}{9{,}4104} \cdot 100\,\% \\ &\approx 32{,}5\,\% \end{aligned} \]