Forkurs matematikk ordinær eksamen 2017 – løsningsforslag
Alle oppgavene fra forkurseksamenen, med svar og løsningsforslag steg for steg. Prøv selv først – løsningen ligger under hver oppgave.
24. mai 2017 · Hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger i matematikk og fysikk og godkjent kalkulator.
Oppgaver
6 oppgaver · 27 poeng
Oppgave 1
10 poeng
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om differensiallikninger,
- Flere oppgaver om fortegnsskjema,
- Flere oppgaver om geometriske rekker,
- Flere oppgaver om integrasjon,
- Flere oppgaver om kjerneregelen,
- Flere oppgaver om kvotientregelen,
- Flere oppgaver om ln,
- Flere oppgaver om logaritmer,
- Flere oppgaver om potenser,
- Flere oppgaver om rekker,
- Flere oppgaver om røtter,
- Flere oppgaver om substitusjon,
- Flere oppgaver om trigonometriske likninger,
- Flere oppgaver om ulikheter
Oppgave 1a)
Forenkle uttrykket så mye som mulig:
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1a
Svar
Uttrykket er lik:
Vi skriver røttene som potenser, så alt har samme grunntall. Da kan vi legge sammen og trekke fra eksponentene.
1. Skriv røttene som potenser
En rot kan skrives som en potens, som i videoen Potenser og røtter:
\[ \sqrt[n]{a} = a^{\tfrac{1}{n}} \]
Potens av en potens forteller oss at:
\[ \left(a^n\right)^m = a^{n \cdot m} \]
Dette gir oss:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{\sqrt{a^3}} &= \textcolor{red}{a^{\tfrac{3}{2}}} \\ \textcolor{blue}{\left(\sqrt[6]{a}\right)^2} &= \left(a^{\tfrac{1}{6}}\right)^2 = \textcolor{blue}{a^{\tfrac{1}{3}}} \end{aligned} \]
2. Slå sammen eksponentene
Regnereglene for potenser, som i videoen Flere regneregler med Potenser, forteller oss at:
\[ a^n \cdot a^m = a^{n + m}, \quad \dfrac{a^n}{a^m} = a^{n - m} \]
Plugger vi inn, får vi:
\[ \begin{aligned} \dfrac{\textcolor{red}{a^{\tfrac{3}{2}}} \cdot a^{\tfrac{1}{3}}}{a^{\tfrac{1}{2}} \cdot \textcolor{blue}{a^{\tfrac{1}{3}}}} &= \dfrac{a^{\tfrac{3}{2} + \tfrac{1}{3}}}{a^{\tfrac{1}{2} + \tfrac{1}{3}}} \\ &= a^{\tfrac{3}{2} - \tfrac{1}{2}} \\ &= a^1 = a \end{aligned} \]
Oppgave 1b)
Løs ulikheten:
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1b
Svar
Ulikheten gjelder for:
Vi flytter alt over på én side og setter på felles nevner. Så faktoriserer vi og leser av svaret i et fortegnsskjema.
1. Sett på felles nevner
Ganger vi ut \( {(x - 2)(x + 1)}\text{,} \) ser vi at det er nevneren på høyre side:
\[ (x - 2)(x + 1) = x^2 - x - 2 \]
Vi flytter alt til venstre, som i videoen Ulikheter med fortegnsskjema, brøk og faktorisering:
\[ \begin{aligned} &\dfrac{(x + 1)^2 + (x + 2)(x - 2)}{(x - 2)(x + 1)} \\ &- \dfrac{x^2 + 4x}{(x - 2)(x + 1)} \le 0 \end{aligned} \]
Nevneren kan ikke være \( 0\text{,} \) så \( {x \neq 2} \) og \( {x \neq -1}\text{.} \) Regner vi ut telleren, får vi:
\[ \begin{aligned} &x^2 + 2x + 1 + x^2 - 4 - x^2 - 4x \\ &= x^2 - 2x - 3 \end{aligned} \]
2. Faktoriser telleren
abc-formelen forteller oss at:
\[ x = \dfrac{-\textcolor{red}{b} \pm \sqrt{\textcolor{red}{b}^2 - 4\textcolor{blue}{a}\textcolor{green}{c}}}{2\textcolor{blue}{a}} \]
Her er:
\[ \textcolor{blue}{a} = \textcolor{blue}{1}, \quad \textcolor{red}{b} = \textcolor{red}{-2}, \quad \textcolor{green}{c} = \textcolor{green}{-3} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} x &= \dfrac{2 \pm \sqrt{(\textcolor{red}{-2})^2 - 4 \cdot \textcolor{blue}{1} \cdot (\textcolor{green}{-3})}}{2 \cdot \textcolor{blue}{1}} \\ &= \dfrac{2 \pm 4}{2} \\ x &= 3 \quad \text{eller} \quad x = -1 \end{aligned} \]
Det gir oss faktorene, som i videoen Faktorisering med abc-formelen:
\[ x^2 - 2x - 3 = (x - 3)(x + 1) \]
Da kan vi forkorte, siden \( {x \neq -1}\text{:} \)
\[ \dfrac{(x - 3)(x + 1)}{(x - 2)(x + 1)} = \dfrac{\textcolor{darkorange}{x - 3}}{\textcolor{magenta}{x - 2}} \le 0 \]
3. Les av fortegnsskjemaet
Fortegnet til brøken finner vi fra fortegnene til teller og nevner:
:::fortegnsskjema {"points": [2, 3], "rows": [{"label": "\\textcolor{darkorange}{x - 3}", "expr": "x - 3"}, {"label": "\\textcolor{magenta}{x - 2}", "expr": "x - 2", "denominator": true}, {"label": "\\dfrac{x - 3}{x - 2}", "expr": "(x - 3)/(x - 2)"}]}
En strek viser hvor en faktor er \( 0\text{,} \) og × hvor brøken ikke finnes. Brøken er negativ mellom \( 2 \) og \( 3\text{,} \) og \( 0 \) i \( {x = 3}\text{.} \) Punktet \( {x = -1} \) ligger utenfor dette området, så det endrer ingenting.
Løs likningene ved regning:
Oppgave 1c)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1c
Svar
Løsningene er:
Vi får \( \sin(2x) \) alene og finner de to vinklene på enhetssirkelen. Så deler vi på \( 2 \) og tester hvilke \( k \) som gir svar i intervallet.
1. Få sinus alene
Vi flytter over og deler:
\[ \begin{aligned} 2\sqrt{3}\sin(\textcolor{green}{2x}) &= 3 \\ \sin(\textcolor{green}{2x}) &= \dfrac{3}{2\sqrt{3}} = \dfrac{3\sqrt{3}}{2 \cdot 3} = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \end{aligned} \]
2. Finn de to vinklene
Vi bruker sinus invers, som i videoen Oppgave 3A - Forkurs Eksamen Vår 2025, og får \( {v_0 = \dfrac{\pi}{3}}\text{.} \) Enhetssirkelen gir en vinkel til med samme sinusverdi, og begge gjentar seg hver \( 2\pi\text{:} \)
\[ \begin{aligned} v &= v_0 + 2\pi k \\ v &= \pi - v_0 + 2\pi k \end{aligned} \]
Plugger vi inn \( {v = \textcolor{green}{2x}} \) og \( {v_0 = \dfrac{\pi}{3}}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{2x} &= \dfrac{\pi}{3} + 2\pi k \\ \textcolor{green}{2x} &= \dfrac{2\pi}{3} + 2\pi k \end{aligned} \]
Deler vi på \( 2\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} x &= \dfrac{\pi}{6} + \pi k \\ x &= \dfrac{\pi}{3} + \pi k \end{aligned} \]
3. Test verdier av k
\( {k = 0} \) gir:
\[ x = \dfrac{\pi}{6}, \quad x = \dfrac{\pi}{3} \]
\( {k = 1} \) gir:
\[ x = \dfrac{7\pi}{6}, \quad x = \dfrac{4\pi}{3} \]
\( {k = 2} \) gir verdier større enn \( 2\pi\text{,} \) og \( {k = -1} \) gir negative verdier.
Oppgave 1d)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1d
Svar
Løsningene er:
To logaritmer er like bare når tallene inni er like. Det gir en andregradslikning, og til slutt sjekker vi at logaritmene finnes.
1. Sett tallene inni like
Vi flytter over:
\[ \ln(x^2) = \ln(3x - 2) \]
\( \ln \) er voksende, så to like logaritmer må ha samme tall inni:
\[ \begin{aligned} x^2 &= 3x - 2 \\ x^2 - 3x + 2 &= 0 \end{aligned} \]
2. Bruk abc-formelen
abc-formelen, som i videoen Andregradslikninger & abc-formelen, forteller oss at:
\[ x = \dfrac{-\textcolor{red}{b} \pm \sqrt{\textcolor{red}{b}^2 - 4\textcolor{blue}{a}\textcolor{green}{c}}}{2\textcolor{blue}{a}} \]
Her er:
\[ \textcolor{blue}{a} = \textcolor{blue}{1}, \quad \textcolor{red}{b} = \textcolor{red}{-3}, \quad \textcolor{green}{c} = \textcolor{green}{2} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} x &= \dfrac{3 \pm \sqrt{(\textcolor{red}{-3})^2 - 4 \cdot \textcolor{blue}{1} \cdot \textcolor{green}{2}}}{2 \cdot \textcolor{blue}{1}} \\ &= \dfrac{3 \pm 1}{2} \\ x &= 1 \quad \text{eller} \quad x = 2 \end{aligned} \]
3. Sjekk at logaritmene finnes
Vi kan bare ta logaritmen av positive tall, som i videoen Regneregler med Logaritmer:
\[ \begin{aligned} x = 1: \quad x^2 &= 1, \quad 3x - 2 = 1 \\ x = 2: \quad x^2 &= 4, \quad 3x - 2 = 4 \end{aligned} \]
Alle tallene er positive, så begge løsningene gjelder.
Oppgave 1e)
En rekke er gitt som:
For hvilke verdier av kvotienten er rekken konvergent?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1e
Svar
Rekken er konvergent når kvotienten oppfyller:
Vi finner kvotienten ved å dele et ledd på leddet foran. En geometrisk rekke er konvergent når kvotienten ligger mellom \( {-1} \) og \( 1\text{.} \)
1. Finn kvotienten
Kvotienten er et ledd delt på leddet foran, som i videoen Geometriske rekker intro:
\[ \textcolor{red}{k} = \dfrac{4e^x}{2} = \textcolor{red}{2e^x} \]
Det samme får vi mellom de neste leddene:
\[ \dfrac{8e^{2x}}{4e^x} = 2e^x \]
2. Bruk kravet til konvergens
Videoen Geometrisk rekke test forteller oss at rekken er konvergent når:
\[ -1 < \textcolor{red}{k} < 1 \]
\( e^x \) er alltid positiv, så \( {\textcolor{red}{k} = \textcolor{red}{2e^x} > 0}\text{.} \) Dermed er kravet:
\[ 0 < \textcolor{red}{k} < 1 \]
3. Finn hva det betyr for x
Vi løser for \( x\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{2e^x} &< 1 \\ e^x &< \dfrac{1}{2} \\ x &< \ln\dfrac{1}{2} = -\ln 2 \end{aligned} \]
Deriver funksjonene:
Oppgave 1f)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1f
Svar
Den deriverte er:
Funksjonen er en brøk, så vi bruker kvotientregelen.
1. Bruk kvotientregelen
Kvotientregelen, som i videoen Kvotientregelen, forteller oss at:
\[ \left(\dfrac{\textcolor{red}{u}}{\textcolor{blue}{v}}\right)' = \dfrac{\textcolor{red}{u'} \cdot \textcolor{blue}{v} - \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v'}}{\textcolor{blue}{v}^2} \]
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{x} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{1} \\ \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{x^3 + 1} & \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{3x^2} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn i kvotientregelen, får vi:
\[ \begin{aligned} f'(x) &= \dfrac{\textcolor{red}{1} \cdot (\textcolor{blue}{x^3 + 1}) - \textcolor{red}{x} \cdot \textcolor{blue}{3x^2}}{(\textcolor{blue}{x^3 + 1})^2} \\ &= \dfrac{x^3 + 1 - 3x^3}{(x^3 + 1)^2} \\ &= \dfrac{1 - 2x^3}{(x^3 + 1)^2} \end{aligned} \]
Oppgave 1g)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1g
Svar
Den deriverte er:
Vi skriver roten som en potens og flytter eksponenten ut foran logaritmen. Så står vi igjen med \( \ln \) av en kjerne.
1. Skriv om uttrykket
Logaritmeregelen, som i videoen Naturlige Logaritmer, forteller oss at:
\[ \ln a^b = b \ln a \]
Roten er det samme som \( \dfrac{1}{2} \) i eksponenten. Det gir oss:
\[ \begin{aligned} g(x) &= \ln\left(\left(\cos 2x\right)^{\tfrac{1}{2}}\right) \\ &= \dfrac{1}{2}\ln(\cos 2x) \end{aligned} \]
2. Bruk kjerneregelen
Kjerneregelen for \( \ln\text{,} \) som i videoen Derivasjonsregler/Formler, forteller oss at:
\[ \left(\ln \textcolor{green}{u}\right)' = \dfrac{1}{\textcolor{green}{u}} \cdot \textcolor{green}{u'} \]
Her er kjernen \( {\textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{\cos 2x}}\text{.} \) Den deriverer vi med Kjerneregelen én gang til, med \( 2x \) som indre kjerne:
\[ \left(\cos v\right)' = -\sin v \cdot v' \]
Det gir oss:
\[ \textcolor{green}{u'} = -\sin(2x) \cdot 2 = \textcolor{green}{-2\sin 2x} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} g'(x) &= \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{1}{\textcolor{green}{\cos 2x}} \cdot (\textcolor{green}{-2\sin 2x}) \\ &= -\dfrac{\sin 2x}{\cos 2x} \\ &= -\tan 2x \end{aligned} \]
Regn ut integralene:
Oppgave 1h)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1h
Svar
Integralet er:
Vi deler brøken i to og skriver alt som potenser av \( x\text{.} \) Da kan vi integrere ledd for ledd.
1. Skriv om brøken
Siden \( {x\sqrt{x} = x^{\tfrac{3}{2}}}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} \dfrac{2 + \sqrt{x}}{x\sqrt{x}} &= \dfrac{2}{x^{\tfrac{3}{2}}} + \dfrac{\sqrt{x}}{x\sqrt{x}} \\ &= \textcolor{red}{2x^{-\tfrac{3}{2}}} + \textcolor{blue}{\dfrac{1}{x}} \end{aligned} \]
2. Integrer ledd for ledd
Regelen for en potens, som i videoen Basic integrasjonsregler/formler, forteller oss at, for \( {n \neq -1}\text{:} \)
\[ \int x^n\,dx = \dfrac{x^{n + 1}}{n + 1} + C \]
\( {\textcolor{red}{2x^{-\tfrac{3}{2}}}} \) integrert blir med \( {n = -\dfrac{3}{2}}\text{:} \)
\[ 2 \cdot \dfrac{x^{-\tfrac{1}{2}}}{-\tfrac{1}{2}} = \underline{\textcolor{red}{-\dfrac{4}{\sqrt{x}}}} \]
\( \textcolor{blue}{\dfrac{1}{x}} \) integrert blir \( \ln\text{,} \) som i samme video. \( \sqrt{x} \) krever \( {x > 0}\text{,} \) så vi trenger ikke absoluttverdi:
\[ \int \dfrac{1}{x}\,dx = \underline{\textcolor{blue}{\ln x}} \]
Slår vi dette sammen, får vi:
\[ \int \dfrac{2 + \sqrt{x}}{x\sqrt{x}}\,dx = \textcolor{blue}{\ln x} \textcolor{red}{- \dfrac{4}{\sqrt{x}}} + C \]
Oppgave 1i)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1i
Svar
Integralet er:
Den øvre grensen er uendelig, så vi integrerer opp til \( b \) og lar \( b \) vokse. Integralet løser vi med substitusjon, siden \( x \) nesten er den deriverte av eksponenten.
1. Skriv integralet som en grense
Vi skriver det uegentlige integralet som en grenseverdi, som i videoen Uegentlig integral Oppgave 1:
\[ \int_0^{\infty} x e^{1 - x^2}\,dx = \lim_{b \to \infty} \int_0^b x e^{1 - x^2}\,dx \]
2. Bruk substitusjon
Vi setter eksponenten lik \( \textcolor{green}{u}\text{,} \) som i videoen Substitusjon:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{u} &= \textcolor{green}{1 - x^2} \\ du &= -2x\,dx \\ x\,dx &= -\dfrac{1}{2}\,du \end{aligned} \]
Grensene blir også nye:
\[ \begin{aligned} x = 0 &\Rightarrow u = 1 \\ x = b &\Rightarrow u = 1 - b^2 \end{aligned} \]
Det gir oss:
\[ \begin{aligned} \int_0^b x e^{1 - x^2}\,dx &= -\dfrac{1}{2}\int_1^{1 - b^2} e^{\textcolor{green}{u}}\,du \\ &= -\dfrac{1}{2}\left[e^u\right]_1^{1 - b^2} \\ &= \dfrac{e}{2} - \dfrac{1}{2}e^{1 - b^2} \end{aligned} \]
3. La b vokse
Når \( b \) vokser, går eksponenten \( {1 - b^2} \) mot minus uendelig:
\[ \lim_{b \to \infty} e^{1 - b^2} = 0 \]
Det betyr at:
\[ \int_0^{\infty} x e^{1 - x^2}\,dx = \dfrac{e}{2} - 0 = \dfrac{e}{2} \]
Oppgave 1j)
Løs differensiallikningen:
med randkravet
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1j
Svar
Løsningen av differensiallikningen er:
Likningen er lineær av første orden, så vi ganger med en integrerende faktor. Til slutt bruker vi randkravet til å finne konstanten.
1. Finn den integrerende faktoren
For en likning \( {y' + \textcolor{red}{P(x)}y = K(x)} \) er den integrerende faktoren, som i videoen Integrerende Faktor:
\[ \textcolor{blue}{f(x)} = e^{\int \textcolor{red}{P(x)}\,dx} \]
Her er:
\[ \textcolor{red}{P(x)} = \textcolor{red}{x^2}, \quad K(x) = x^2 \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \textcolor{blue}{f(x)} = e^{\int \textcolor{red}{x^2}\,dx} = \textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}} \]
2. Gang og integrer
Ganger vi hele likningen med faktoren, får vi:
\[ \textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}}y' + x^2\textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}}y = x^2\textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}} \]
Venstresiden er den deriverte av et produkt:
\[ \left(\textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}}y\right)' = x^2\textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}} \]
Vi integrerer begge sider. Høyresiden løser vi med \( {u = \dfrac{x^3}{3}} \) og \( {du = x^2\,dx}\text{:} \)
\[ \textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}}y = \textcolor{blue}{e^{\tfrac{x^3}{3}}} + C \]
Deler vi på faktoren, får vi:
\[ y = 1 + Ce^{-\tfrac{x^3}{3}} \]
3. Bruk randkravet
Vi setter inn \( {x = 0} \) og \( {y = 0}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} 0 &= 1 + C \cdot e^0 \\ C &= -1 \end{aligned} \]
Det gir oss:
\[ y = 1 - e^{-\tfrac{x^3}{3}} \]
Oppgave 2
5 poeng
- Flere oppgaver om areal under graf,
- Flere oppgaver om asymptote,
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om integrasjon,
- Flere oppgaver om kvotientregelen,
- Flere oppgaver om rasjonale funksjoner,
- Flere oppgaver om substitusjon,
- Flere oppgaver om tangent,
- Flere oppgaver om topp- og bunnpunkter
Gitt funksjonen ved funksjonsuttrykket
Oppgave 2a)
Vis at:
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2a
Svar
Den deriverte er:
Funksjonen er en brøk, så vi deriverer den med kvotientregelen.
1. Bruk kvotientregelen
Kvotientregelen, som i videoen Kvotientregelen, forteller oss at:
\[ \left(\dfrac{\textcolor{red}{u}}{\textcolor{blue}{v}}\right)' = \dfrac{\textcolor{red}{u'} \cdot \textcolor{blue}{v} - \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v'}}{\textcolor{blue}{v}^2} \]
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{4x} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{4} \\ \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{x^2 + 1} & \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{2x} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn i kvotientregelen, får vi:
\[ \begin{aligned} f'(x) &= \dfrac{\textcolor{red}{4}(\textcolor{blue}{x^2 + 1}) - \textcolor{red}{4x} \cdot \textcolor{blue}{2x}}{(\textcolor{blue}{x^2 + 1})^2} \\ &= \dfrac{4x^2 + 4 - 8x^2}{(x^2 + 1)^2} \\ &= \dfrac{-4x^2 + 4}{(x^2 + 1)^2} \end{aligned} \]
Oppgave 2b)
Bestem koordinatene til eventuelle topp- og bunnpunkter på grafen til
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2b
Svar
Grafen har:
Selv om du ikke fikk til a), kan du løse denne: uttrykket for \( f'(x) \) står i oppgaveteksten til a).
Topp- og bunnpunkter finner vi der den deriverte er null. Med en fortegnslinje ser vi hva slags punkter det er.
1. Sett den deriverte lik null
I a) viste vi at:
\[ f'(x) = \dfrac{-4x^2 + 4}{(x^2 + 1)^2} \]
Vi setter den deriverte lik \( 0\text{,} \) som i videoen Oppgave 2C - Del 1 - R1/S1 Eksamen Vår 2026. Nevneren er aldri \( 0\text{,} \) så telleren må være \( 0\text{:} \)
\[ \begin{aligned} -4x^2 + 4 &= 0 \\ x^2 &= 1 \\ x &= -1 \quad \text{eller} \quad x = 1 \end{aligned} \]
2. Lag en fortegnslinje
Vi faktoriserer telleren som \( {\textcolor{darkorange}{-4(x + 1)}} \) ganger \( {\textcolor{magenta}{x - 1}}\text{.} \) Nevneren er alltid positiv, så fortegnet til \( f'(x) \) finner vi ved å gange fortegnene til faktorene:
:::fortegnsskjema {"points": [-1, 1], "rows": [{"label": "\\textcolor{darkorange}{-4(x + 1)}", "expr": "-4*(x + 1)"}, {"label": "\\textcolor{magenta}{x - 1}", "expr": "x - 1"}, {"label": "f'(x)", "expr": "(-4*x^2 + 4)/(x^2 + 1)^2"}]}
En strek viser hvor en faktor er \( 0\text{.} \) I \( {x = -1} \) går \( f'(x) \) fra minus til pluss: grafen synker og så stiger, så det er et bunnpunkt. I \( {x = 1} \) går \( f'(x) \) fra pluss til minus: grafen stiger og så synker, så det er et toppunkt.
3. Finn y-koordinatene
Vi setter inn i \( f(x)\text{:} \)
\[ \begin{aligned} f(-1) &= \dfrac{4 \cdot (-1)}{(-1)^2 + 1} = -2 \\ f(1) &= \dfrac{4 \cdot 1}{1^2 + 1} = 2 \end{aligned} \]
Oppgave 2c)
Finn eventuelle asymptoter til funksjonen og skisser grafen med eventuelle asymptoter i intervallet
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2c
Svar
Funksjonen har:
Vi bruker topp- og bunnpunktet fra b).
En vertikal asymptote krever at nevneren blir null, og en horisontal får vi ved å la \( x \) vokse. Skissen tegner vi fra asymptoten og noen punkter.
1. Se etter vertikale asymptoter
En vertikal asymptote kan bare være der nevneren er \( 0\text{,} \) som i videoen Oppgave 4A - Finn nullpunkt og asymptoter til f(x). Men nevneren blir aldri \( 0\text{:} \)
\[ x^2 + 1 \ge 1 \]
Funksjonen har derfor ingen vertikale asymptoter.
2. Finn den horisontale asymptoten
Vi begynner med å la \( x \) gå mot uendelig i telleren og nevneren hver for seg. Begge vokser uten grense, så vi deler på \( \textcolor{blue}{x^2}\text{,} \) med samme metode som i videoen:
\[ \begin{aligned} \lim_{x \to \pm\infty} f(x) &= \lim_{x \to \pm\infty} \dfrac{\tfrac{4x}{\textcolor{blue}{x^2}}}{\tfrac{x^2 + 1}{\textcolor{blue}{x^2}}} \\ &= \lim_{x \to \pm\infty} \dfrac{\tfrac{4}{x}}{1 + \tfrac{1}{x^2}} = \dfrac{0}{1} = 0 \end{aligned} \]
Dermed er \( {y = 0} \) en horisontal asymptote.
3. Skisser grafen
I b) fant vi toppunktet \( (1, 2) \) og bunnpunktet \( {(-1, -2)}\text{.} \) Noen flere verdier:
\[ \begin{aligned} f(0) &= 0 \\ f(5) &= \dfrac{10}{13} \\ f(-5) &= -\dfrac{10}{13} \end{aligned} \]
Det gir denne skissen, der grafen nærmer seg \( {x\text{-aksen}} \) på begge sider:
Oppgave 2d)
Finn tangenten til funksjonsgrafen for
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2d
Svar
Tangenten er, med to desimaler i den siste formen:
Vi bruker \( f'(x) \) fra a).
Vi bruker tangentformelen. Den trenger funksjonsverdien og stigningstallet i punktet.
1. Skriv opp tangentformelen
Tangentformelen, som i videoen Tangentlinje, forteller oss at:
\[ y = \textcolor{blue}{f'(a)}(x - \textcolor{green}{a}) + \textcolor{red}{f(a)} \]
Her er \( {\textcolor{green}{a} = 0{,}40 = \textcolor{green}{\dfrac{2}{5}}}\text{.} \) Funksjonsverdien er:
\[ \textcolor{red}{f\left(\dfrac{2}{5}\right)} = \dfrac{\tfrac{8}{5}}{\tfrac{4}{25} + 1} = \dfrac{8}{5} \cdot \dfrac{25}{29} = \textcolor{red}{\dfrac{40}{29}} \]
I a) viste vi at \( {f'(x) = \dfrac{-4x^2 + 4}{(x^2 + 1)^2}}\text{.} \) Det gir stigningstallet:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{f'\left(\dfrac{2}{5}\right)} &= \dfrac{-\tfrac{16}{25} + 4}{\left(\tfrac{29}{25}\right)^2} \\ &= \dfrac{84}{25} \cdot \dfrac{625}{841} = \textcolor{blue}{\dfrac{2100}{841}} \end{aligned} \]
2. Sett inn i formelen
Plugger vi dette inn i tangentformelen, får vi:
\[ \begin{aligned} y &= \textcolor{blue}{\dfrac{2100}{841}}\left(x - \textcolor{green}{\dfrac{2}{5}}\right) + \textcolor{red}{\dfrac{40}{29}} \\ &= \dfrac{2100}{841}x - \dfrac{840}{841} + \dfrac{1160}{841} \\ &= \dfrac{2100}{841}x + \dfrac{320}{841} \end{aligned} \]
Oppgave 2e)
Grafen til og den rette linja avgrenser et flatestykke i første kvadrant. Beregn arealet av flatestykket.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2e
Svar
Arealet av flatestykket er:
Vi finner hvor grafene skjærer hverandre. Arealet er integralet av den øverste minus den nederste mellom skjæringspunktene.
1. Finn skjæringspunktene
Vi setter funksjonene like:
\[ \dfrac{4x}{x^2 + 1} = \dfrac{4}{5}x \]
\( {x = 0} \) er én løsning. For \( {x \neq 0} \) deler vi på \( 4x\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \dfrac{1}{x^2 + 1} &= \dfrac{1}{5} \\ x^2 + 1 &= 5 \\ x &= 2 \end{aligned} \]
I første kvadrant er \( {x > 0}\text{,} \) så vi bruker ikke \( {x = -2}\text{.} \) Mellom skjæringspunktene ligger \( f \) øverst:
\[ f(1) = 2 > \dfrac{4}{5} = g(1) \]
2. Sett opp integralet
Arealet er integralet av den øverste minus den nederste, som i videoen Hva er integrasjon:
\[ A = \int_0^2 \left(\textcolor{red}{\dfrac{4x}{x^2 + 1}} - \textcolor{blue}{\dfrac{4}{5}x}\right) dx \]
3. Integrer ledd for ledd
\( {\textcolor{red}{\dfrac{4x}{x^2 + 1}}}\text{:} \) Vi bruker substitusjon med \( {u = x^2 + 1} \) og \( {du = 2x\,dx}\text{:} \)
\[ \int \dfrac{2}{u}\,du = 2\ln u = \underline{\textcolor{red}{2\ln(x^2 + 1)}} \]
\( \textcolor{blue}{\dfrac{4}{5}x} \) integrert blir \( \underline{\textcolor{blue}{\dfrac{2}{5}x^2}}\text{.} \)
Slår vi dette sammen, får vi:
\[ \begin{aligned} A &= \left[\textcolor{red}{2\ln(x^2 + 1)} - \textcolor{blue}{\dfrac{2}{5}x^2}\right]_0^2 \\ &= 2\ln 5 - \dfrac{8}{5} - (2\ln 1 - 0) \\ &= 2\ln 5 - \dfrac{8}{5} \end{aligned} \]
Oppgave 3
4 poeng
- Flere oppgaver om parameterframstilling,
- Flere oppgaver om plan,
- Flere oppgaver om vektorer,
- Flere oppgaver om vektorprodukt
Gitt punktene og
Oppgave 3a)
Finn arealet av trekanten
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Arealet av trekanten er:
Lengden av vektorproduktet er arealet av parallellogrammet, og trekanten er halvparten av det.
1. Finn vektorene
Vi tar sluttpunktet minus startpunktet, som i videoen Oppgave 7A - Del 1 - R1 Eksamen Vår 2026:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} &= [0 - 6, -2 - 0, 0 - 0] \\ &= \textcolor{blue}{[-6, -2, 0]} \\ \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} &= [0 - 6, 0 - 0, 3 - 0] \\ &= \textcolor{red}{[-6, 0, 3]} \end{aligned} \]
2. Regn ut vektorproduktet
Videoen Finn et generelt uttrykk for curlen til vektorfeltet regner vektorproduktet med en determinant. Skrevet ut koordinat for koordinat er det gitt ved:
\[ \begin{aligned} &[\textcolor{blue}{a_1}, \textcolor{blue}{a_2}, \textcolor{blue}{a_3}] \times [\textcolor{red}{b_1}, \textcolor{red}{b_2}, \textcolor{red}{b_3}] \\ &= [\textcolor{blue}{a_2}\textcolor{red}{b_3} - \textcolor{blue}{a_3}\textcolor{red}{b_2}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{a_3}\textcolor{red}{b_1} - \textcolor{blue}{a_1}\textcolor{red}{b_3}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{a_1}\textcolor{red}{b_2} - \textcolor{blue}{a_2}\textcolor{red}{b_1}] \end{aligned} \]
Plugger vi inn koordinatene, får vi:
\[ \begin{aligned} &\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} \\ &= [(\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{3} - \textcolor{blue}{0} \cdot \textcolor{red}{0}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{0} \cdot (\textcolor{red}{-6}) - (\textcolor{blue}{-6}) \cdot \textcolor{red}{3}, \\ &\qquad (\textcolor{blue}{-6}) \cdot \textcolor{red}{0} - (\textcolor{blue}{-2}) \cdot (\textcolor{red}{-6})] \\ &= [-6, 18, -12] \end{aligned} \]
3. Finn arealet
Lengden til en vektor, som i videoen Lengden til en Vektor, er gitt ved:
\[ \left|[a, b, c]\right| = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2} \]
Arealet av trekanten er halvparten av lengden til vektorproduktet:
\[ \begin{aligned} T &= \dfrac{1}{2}\left|\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC}\right| \\ &= \dfrac{1}{2}\sqrt{(-6)^2 + 18^2 + (-12)^2} \\ &= \dfrac{1}{2}\sqrt{504} = \dfrac{1}{2} \cdot 6\sqrt{14} = 3\sqrt{14} \end{aligned} \]
Oppgave 3b)
En linje gjennom står vinkelrett på Finn en parameterframstilling for denne linjen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
En parameterframstilling for linjen er:
Vi bruker vektorproduktet fra a).
Vektorproduktet står vinkelrett på trekanten, så det kan være retningsvektor for linjen. Så går vi fra punktet \( C \) i den retningen.
1. Finn retningsvektoren
I a) fant vi at \( {\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = [-6, 18, -12]}\text{.} \) Den står vinkelrett på begge vektorene, og dermed på trekanten. Vi kan dele den på \( {-6} \) uten å endre retningen:
\[ \textcolor{blue}{\vec{r}} = \textcolor{blue}{[1, -3, 2]} \]
2. Skriv opp parameterframstillingen
En linje gjennom et punkt \( \textcolor{red}{(x_0, y_0, z_0)} \) med retningsvektor \( \textcolor{blue}{[a, b, c]} \) er gitt ved:
\[ \begin{aligned} x &= \textcolor{red}{x_0} + \textcolor{blue}{a}t \\ y &= \textcolor{red}{y_0} + \textcolor{blue}{b}t \\ z &= \textcolor{red}{z_0} + \textcolor{blue}{c}t \end{aligned} \]
Hva en parameter gjør, ser du i videoen Parametrisering. Her er punktet \( \textcolor{red}{C(0, 0, 3)}\text{.} \) Plugger vi inn, får vi:
\[ \begin{aligned} x &= \textcolor{red}{0} + \textcolor{blue}{1} \cdot t = t \\ y &= \textcolor{red}{0} + (\textcolor{blue}{-3}) \cdot t = -3t \\ z &= \textcolor{red}{3} + \textcolor{blue}{2}t \end{aligned} \]
Andre parameterframstillinger er også riktige, for eksempel med \( {[-6, 18, -12]} \) som retningsvektor.
Oppgave 3c)
Finn koordinatene til linjen fra punkt b) sitt skjæringspunkt med
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3c
Svar
Skjæringspunktet med er:
Vi bruker parameterframstillingen fra b).
I \( {xy\text{-planet}} \) er \( {z = 0}\text{.} \) Vi finner \( t \) fra det og setter inn i de andre koordinatene.
1. Sett z lik null
I b) fant vi linjen, skrevet med parameteren \( t \) som i videoen Parametrisering:
\[ x = t, \quad y = -3t, \quad z = 3 + 2t \]
Vi setter \( {z = 0}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} 3 + 2\textcolor{red}{t} &= 0 \\ \textcolor{red}{t} &= \textcolor{red}{-\dfrac{3}{2}} \end{aligned} \]
2. Finn x og y
Vi setter \( \textcolor{red}{t} \) inn i de to andre koordinatene:
\[ \begin{aligned} x &= \textcolor{red}{-\dfrac{3}{2}} \\ y &= -3 \cdot \left(\textcolor{red}{-\dfrac{3}{2}}\right) = \dfrac{9}{2} \end{aligned} \]
Oppgave 3d)
Finn likningen for planet gjennom de tre punktene og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3d
Svar
Likningen for planet er:
Vi bruker vektoren fra a) som normalvektor.
Vektorproduktet står vinkelrett på planet, så det er en normalvektor. Med et punkt i planet kan vi skrive opp likningen.
1. Skriv opp likningen for planet
Likningen for et plan, som i videoen Hva er et plan og hvordan regner man seg fram, forteller oss at:
\[ \begin{aligned} &\textcolor{blue}{a}(x - \textcolor{red}{x_0}) + \textcolor{blue}{b}(y - \textcolor{red}{y_0}) \\ &+ \textcolor{blue}{c}(z - \textcolor{red}{z_0}) = 0 \end{aligned} \]
I a) fant vi at vektorproduktet er \( {[-6, 18, -12]}\text{.} \) Vi deler det på \( {-6} \) og får normalvektoren \( {\textcolor{blue}{[1, -3, 2]}}\text{.} \) Punktet er \( \textcolor{red}{C(0, 0, 3)}\text{.} \) Plugger vi inn, får vi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{1}(x - \textcolor{red}{0}) \textcolor{blue}{- 3}(y - \textcolor{red}{0}) + \textcolor{blue}{2}(z - \textcolor{red}{3}) &= 0 \\ x - 3y + 2z - 6 &= 0 \end{aligned} \]
Kontroll: \( A \) gir \( {6 - 6 = 0}\text{,} \) og \( B \) gir \( {6 - 6 = 0}\text{.} \)
Oppgave 4
3 poeng
Vi har et rett prisme der lengden av grunnflaten er fire ganger så stor som bredden. Volumet er Vi setter bredden lik cm. Se skissen.
Oppgave 4a)
Vis at
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
Høyden er:
Vi skriver volumet uttrykt med \( x \) og \( h\text{,} \) og setter det lik \( 200\text{.} \) Så løser vi for \( h\text{.} \)
1. Sett opp volumet
Volumet av et prisme, som i videoen Volum og Overflate, forteller oss at:
\[ V = G \cdot h = \textcolor{red}{l} \cdot \textcolor{blue}{b} \cdot h \]
Her er:
\[ \textcolor{red}{l} = \textcolor{red}{4x}, \quad \textcolor{blue}{b} = \textcolor{blue}{x}, \quad V = 200 \]
Plugger vi dette inn og løser for \( h\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{4x} \cdot \textcolor{blue}{x} \cdot h &= 200 \\ 4x^2 h &= 200 \\ h &= \dfrac{200}{4x^2} = \dfrac{50}{x^2} \end{aligned} \]
Oppgave 4b)
Vis at overflaten av prismet kan skrives:
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
Overflaten er:
Selv om du ikke fikk til a), kan du løse denne: uttrykket for \( h \) står i oppgaveteksten til a).
Vi legger sammen de seks sideflatene, og setter inn uttrykket for \( h\text{.} \)
1. Sett opp overflaten
Overflaten av en kasse, som i videoen Volum og Overflate, forteller oss at:
\[ O = 2(\textcolor{red}{l}\textcolor{blue}{b} + \textcolor{red}{l}h + \textcolor{blue}{b}h) \]
Plugger vi inn \( {\textcolor{red}{l} = \textcolor{red}{4x}} \) og \( {\textcolor{blue}{b} = \textcolor{blue}{x}}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} O &= 2(\textcolor{red}{4x} \cdot \textcolor{blue}{x} + \textcolor{red}{4x}h + \textcolor{blue}{x}h) \\ &= 8x^2 + 10xh \end{aligned} \]
2. Sett inn høyden
I a) viste vi at \( {h = \dfrac{50}{x^2}}\text{.} \) Det gir oss:
\[ \begin{aligned} O(x) &= 8x^2 + 10x \cdot \dfrac{50}{x^2} \\ &= \dfrac{500}{x} + 8x^2 \end{aligned} \]
Oppgave 4c)
Vis at og bruk dette til å finne den minste overflaten som prismet kan ha.
Hva er lengden, bredden og høyden nå?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4c
Svar
Med to desimaler i målene og én i overflaten:
Selv om du ikke fikk til b), kan du løse denne: uttrykket for \( O(x) \) står i oppgaveteksten til b).
Vi deriverer ledd for ledd og setter den deriverte lik null. En fortegnslinje viser at punktet gir den minste overflaten.
1. Deriver overflaten
I b) viste vi at \( {O(x) = \dfrac{500}{x} + 8x^2}\text{.} \) Vi skriver \( {\dfrac{500}{x} = 500x^{-1}} \) og bruker regelen fra videoen Derivasjonsregler/Formler:
\[ \left(x^n\right)' = n \cdot x^{n - 1} \]
Det gir oss:
\[ \begin{aligned} O'(x) &= -500x^{-2} + 16x \\ &= -\dfrac{500}{x^2} + \dfrac{16x^3}{x^2} \\ &= \dfrac{-500 + 16x^3}{x^2} \end{aligned} \]
2. Finn hvor den deriverte er null
Vi setter telleren lik \( 0\text{:} \)
\[ \begin{aligned} 16x^3 &= 500 \\ x^3 &= \dfrac{125}{4} \\ x &= \dfrac{5}{\sqrt[3]{4}} \end{aligned} \]
Fortegnslinjen setter vi opp som i videoen Oppgave 2C - Forkurs Eksamen Vår 2025. Nevneren \( x^2 \) er positiv for \( {x > 0}\text{,} \) så fortegnet følger telleren:
:::fortegnsskjema {"start": 0, "points": [3.149802624737183], "labels": ["\\dfrac{5}{\\sqrt[3]{4}}"], "rows": [{"label": "\\textcolor{darkorange}{-500 + 16x^3}", "expr": "-500 + 16*x^3"}, {"label": "O'(x)", "expr": "(-500 + 16*x^3)/x^2"}]}
En strek viser hvor en faktor er \( 0\text{.} \) \( O'(x) \) går fra minus til pluss: overflaten synker og så stiger, så her er den minst.
3. Regn ut målene
Bredden er \( {x = \dfrac{5}{\sqrt[3]{4}}}\text{.} \) Det gir oss lengden og høyden:
\[ \begin{aligned} l &= 4x = \dfrac{20}{\sqrt[3]{4}} \approx 12{,}60 \\ b &= x = \dfrac{5}{\sqrt[3]{4}} \approx 3{,}15 \\ h &= \dfrac{50}{x^2} = 2\sqrt[3]{16} \approx 5{,}04 \end{aligned} \]
4. Regn ut overflaten
Vi setter inn \( {x = \dfrac{5}{\sqrt[3]{4}}} \) og \( {x^2 = \dfrac{25}{\sqrt[3]{16}}}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} O &= \dfrac{500}{x} + 8x^2 \\ &= 500 \cdot \dfrac{\sqrt[3]{4}}{5} + 8 \cdot \dfrac{25}{\sqrt[3]{16}} \\ &= 100\sqrt[3]{4} + \dfrac{200}{\sqrt[3]{16}} \end{aligned} \]
Siden \( {\sqrt[3]{16} \cdot \sqrt[3]{4} = 4}\text{,} \) er \( {\dfrac{1}{\sqrt[3]{16}} = \dfrac{\sqrt[3]{4}}{4}}\text{.} \) Det gir oss:
\[ \begin{aligned} O &= 100\sqrt[3]{4} + 50\sqrt[3]{4} \\ &= 150\sqrt[3]{4} \approx 238{,}1 \end{aligned} \]
Oppgave 5
3 poeng
Et tomteareal har form av en trekant der m, og
Oppgave 5a)
Finn de manglende sidene og vinklene i trekanten. Hvis mulig, vis utregning med eksakte verdier.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5a
Svar
Med én desimal er det som manglet:
Vi tegner høyden fra \( C \) ned på \( AB\text{.} \) Da får vi to rettvinklede trekanter med vinkler der sinus og tangens har eksakte verdier.
1. Finn den siste vinkelen
Vinkelsummen i en trekant er \( 180^\circ\text{,} \) som vises i videoen Oppgave 12A (Sinussetningen). Det gir oss:
\[ \angle C = 180^\circ - 45^\circ - 30^\circ = 105^\circ \]
2. Finn høyden
Vi kaller fotpunktet til høyden for \( F\text{:} \)
Tangens er gitt ved, som i videoen Introduksjon til Trigonometri:
\[ \tan v = \dfrac{\text{motstående}}{\text{hosliggende}} \]
I de to rettvinklede trekantene gir det:
\[ \begin{aligned} \tan 45^\circ &= \dfrac{\textcolor{blue}{h}}{\textcolor{red}{AF}} = 1 \\ \textcolor{red}{AF} &= \textcolor{blue}{h} \\ \tan 30^\circ &= \dfrac{\textcolor{blue}{h}}{\textcolor{green}{FB}} = \dfrac{1}{\sqrt{3}} \\ \textcolor{green}{FB} &= \sqrt{3}\,\textcolor{blue}{h} \end{aligned} \]
Sammen er de to delene lik \( AB\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{AF} + \textcolor{green}{FB} &= 120 \\ \textcolor{blue}{h} + \sqrt{3}\,\textcolor{blue}{h} &= 120 \\ \textcolor{blue}{h} &= \dfrac{120}{\sqrt{3} + 1} \end{aligned} \]
Vi utvider med \( {\sqrt{3} - 1} \) for å få bort roten i nevneren:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{h} &= \dfrac{120(\sqrt{3} - 1)}{(\sqrt{3} + 1)(\sqrt{3} - 1)} \\ &= \dfrac{120(\sqrt{3} - 1)}{2} = 60(\sqrt{3} - 1) \end{aligned} \]
3. Finn sidene
Sinus er gitt ved:
\[ \sin v = \dfrac{\text{motstående}}{\text{hypotenus}} \]
Hypotenusene er \( AC \) og \( BC\text{:} \)
\[ \begin{aligned} AC &= \dfrac{\textcolor{blue}{h}}{\sin 45^\circ} = \sqrt{2}\,\textcolor{blue}{h} \\ &= 60(\sqrt{6} - \sqrt{2}) \approx 62{,}1 \\ BC &= \dfrac{\textcolor{blue}{h}}{\sin 30^\circ} = 2\textcolor{blue}{h} \\ &= 120(\sqrt{3} - 1) \approx 87{,}8 \end{aligned} \]
Alternativ metode: Sinussetningen
Sinussetningen forteller oss at:
\[ \dfrac{BC}{\sin 45^\circ} = \dfrac{AC}{\sin 30^\circ} = \dfrac{120}{\sin 105^\circ} \]
Det gir oss direkte:
\[ \begin{aligned} BC &= \dfrac{120 \sin 45^\circ}{\sin 105^\circ} \approx 87{,}8 \\ AC &= \dfrac{120 \sin 30^\circ}{\sin 105^\circ} \approx 62{,}1 \end{aligned} \]
Dette går raskest med kalkulator, men eksakte verdier krever formelen for sinus til en sum.
Oppgave 5b)
Beregn arealet av tomta (med eksakte verdier hvis mulig).
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5b
Svar
Arealet av tomta er, med én desimal i den siste formen:
Vi bruker siden \( AC \) fra a).
Vi kjenner to sider og vinkelen mellom dem, så vi bruker arealsetningen.
1. Bruk arealsetningen
Arealsetningen, som i videoen Arealsetningen, forteller oss at:
\[ T = \dfrac{1}{2} \cdot \textcolor{red}{AB} \cdot \textcolor{blue}{AC} \cdot \sin \textcolor{green}{A} \]
Her er, med \( AC \) fra a):
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{AB} &= \textcolor{red}{120} \\ \textcolor{blue}{AC} &= \textcolor{blue}{60(\sqrt{6} - \sqrt{2})} \\ \sin \textcolor{green}{A} &= \sin 45^\circ = \textcolor{green}{\dfrac{\sqrt{2}}{2}} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} T &= \dfrac{1}{2} \cdot \textcolor{red}{120} \cdot \textcolor{blue}{60(\sqrt{6} - \sqrt{2})} \cdot \textcolor{green}{\dfrac{\sqrt{2}}{2}} \\ &= 1800\sqrt{2}(\sqrt{6} - \sqrt{2}) \\ &= 1800(\sqrt{12} - 2) \\ &= 3600(\sqrt{3} - 1) \approx 2635{,}4 \end{aligned} \]
Oppgave 5c)
Anta at ei rett linje fra ned på deler tomta i to ( ligger på ). Arealet av trekanten skal utgjøre en tredjedel av hele tomtas areal. Hvor lang blir
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5c
Svar
Lengden er:
Trekantene \( ADC \) og \( ABC \) har samme vinkel i \( A \) og samme side \( AC\text{.} \) Arealsetningen viser da at forholdet mellom arealene er forholdet mellom \( AD \) og \( AB\text{.} \)
1. Sett opp de to arealene
Arealsetningen gir oss begge arealene:
\[ \begin{aligned} T_{ADC} &= \dfrac{1}{2} \cdot \textcolor{red}{AD} \cdot AC \cdot \sin 45^\circ \\ T_{ABC} &= \dfrac{1}{2} \cdot \textcolor{blue}{AB} \cdot AC \cdot \sin 45^\circ \end{aligned} \]
2. Bruk kravet til arealet
Arealet av \( ADC \) skal være en tredjedel av hele arealet. Alt annet enn \( \textcolor{red}{AD} \) og \( \textcolor{blue}{AB} \) er likt og kan forkortes bort:
\[ \begin{aligned} T_{ADC} &= \dfrac{1}{3}T_{ABC} \\ \textcolor{red}{AD} &= \dfrac{1}{3} \cdot \textcolor{blue}{AB} \\ &= \dfrac{1}{3} \cdot \textcolor{blue}{120} = 40 \end{aligned} \]
Oppgave 6
2 poeng
To personer og skyter annenhver gang på en ballong. Den som treffer ballongen først har vunnet spillet. La og være begivenhetene at henholdsvis og treffer ballongen i et enkelt skudd. Anta at disse begivenhetene er uavhengige. Anta at og at skyter først.
Oppgave 6a)
Regn ut følgende sannsynligheter:
- Sannsynligheten for at bommer i et enkelt skudd (dvs. ).
- Sannsynligheten for at bommer på første forsøk og treffer (dvs. ).
- Sannsynligheten for at det blir skutt tre ganger og at vinner spillet.
- Sannsynligheten for at det blir skutt fem ganger og at vinner spillet.
- Den totale sannsynligheten for at det blir skutt en, tre eller fem ganger og at vinner.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 6a
Svar
Sannsynlighetene er, i samme rekkefølge som i oppgaven:
Skuddene er uavhengige, så vi ganger sannsynlighetene for hvert skudd. Spillet fortsetter bare så lenge begge bommer.
1. Finn sannsynligheten for bom
\( a \) enten treffer eller bommer, og det samme gjelder \( b\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{P(\bar{A})} &= 1 - \dfrac{1}{3} = \textcolor{red}{\dfrac{2}{3}} \\ \textcolor{blue}{P(\bar{B})} &= 1 - \dfrac{1}{2} = \textcolor{blue}{\dfrac{1}{2}} \end{aligned} \]
2. Gang sannsynlighetene for hvert skudd
For uavhengige begivenheter ganger vi sannsynlighetene:
\[ P(X \cap Y) = P(X) \cdot P(Y) \]
Det gir oss:
\[ P(\bar{A} \cap B) = \textcolor{red}{\dfrac{2}{3}} \cdot \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{3} \]
Når \( a \) vinner på skudd tre, bommer først \( a \) og så \( b\text{,} \) og så treffer \( a\text{:} \)
\[ \textcolor{red}{\dfrac{2}{3}} \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{1}{2}} \cdot \dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{9} \]
Når \( a \) vinner på skudd fem, bommer begge to ganger før \( a \) treffer:
\[ \textcolor{red}{\dfrac{2}{3}} \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{1}{2}} \cdot \textcolor{red}{\dfrac{2}{3}} \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{1}{2}} \cdot \dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{27} \]
3. Legg sammen
Vinner \( a \) på første skudd, er sannsynligheten \( {P(A) = \dfrac{1}{3}}\text{.} \) De tre utfallene kan ikke skje samtidig, så vi legger dem sammen. Hvert ledd er det forrige ganget med samme tall, altså en kvotient på \( \dfrac{1}{3}\text{:} \)
\[ \dfrac{1}{3} + \dfrac{1}{9} + \dfrac{1}{27} = \dfrac{9 + 3 + 1}{27} = \dfrac{13}{27} \]
Oppgave 6b)
Hva er sannsynligheten for at vinner spillet?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 6b
Svar
Sannsynligheten for at vinner spillet er:
Vi bruker mønsteret fra a).
\( a \) kan vinne på skudd en, tre, fem og så videre. Det gir en uendelig geometrisk rekke, som vi kan summere.
1. Finn rekken
I a) fant vi leddene \( \dfrac{1}{3}\text{,} \) \( \dfrac{1}{9} \) og \( \dfrac{1}{27}\text{.} \) For hver runde der begge bommer, ganges sannsynligheten med:
\[ \textcolor{blue}{k} = \dfrac{2}{3} \cdot \dfrac{1}{2} = \textcolor{blue}{\dfrac{1}{3}} \]
Sannsynligheten for at \( a \) vinner er derfor en uendelig geometrisk rekke:
\[ P = \textcolor{red}{\dfrac{1}{3}} + \dfrac{1}{9} + \dfrac{1}{27} + \cdots \]
2. Summer rekken
Siden \( {\left|\textcolor{blue}{k}\right| < 1}\text{,} \) er rekken konvergent. Summen av en uendelig geometrisk rekke, som i videoen Geometrisk rekke test, er gitt ved:
\[ S = \dfrac{\textcolor{red}{a_1}}{1 - \textcolor{blue}{k}} \]
Her er:
\[ \textcolor{red}{a_1} = \textcolor{red}{\dfrac{1}{3}}, \quad \textcolor{blue}{k} = \textcolor{blue}{\dfrac{1}{3}} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ P = \dfrac{\textcolor{red}{\tfrac{1}{3}}}{1 - \textcolor{blue}{\tfrac{1}{3}}} = \dfrac{\tfrac{1}{3}}{\tfrac{2}{3}} = \dfrac{1}{2} \]
Ferdig med settet? Se de andre forkurseksamenene, eller repeter temaene på fagsiden.