Eksamensoppgaver etter tema
Øv på ett tema om gangen. Velg fag og tema, så henter vi oppgavene fra alle eksamenene vi har lagt ut. Prøv selv først – løsningen ligger under oppgaven når du står fast.
Fag
Del
tallfølger
Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.
6 oppgaver i R2 om tallfølger
- Samme tema på forkurseksamen (1 oppgaver)
Oppgavene
R2 vår 2026 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 2
4 poeng
En uendelig rekke er gitt ved den rekursive sammenhengen
Oppgave 2a)
Lag et program som skriver ut de 6 første leddene i rekken dersom
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2a
Svar
Vi starter med \( {a_1 = 5} \) og bruker den rekursive sammenhengen fem ganger i en løkke, slik at vi får ledd nummer 2 til 6.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan du ikke kjøre programmet. Øv heller på å regne ut de første leddene for hånd, og på å skrive og lese slike løkker på papir.
Metode: Med Python
1. Les programmet linje for linje
Programmet står i svaret. Linje 1 setter \( \texttt{a} \) lik det første leddet, \( {a_1 = 5}\text{,} \) og linje 2 skriver det ut.
Løkka i linje 3 går gjennom \( {n = 2, 3, 4, 5, 6}\text{,} \) fordi \( \texttt{range(2, 7)} \) stopper før 7, som i videoen Oppgave 4B - Del 2 - 1T Eksamen Høst 2025. Linje 4 bruker den rekursive sammenhengen:
\[ \textcolor{blue}{a_n} = (\textcolor{red}{a_{n-1}} - 1)^2 \]\( \textcolor{red}{\texttt{a}} \) på høyre side er det forrige leddet, og \( \textcolor{blue}{\texttt{a}} \) på venstre side blir det nye. Linje 5 skriver ut hvert nytt ledd.
2. Kjør programmet
Programmet skriver ut de seks leddene: \( 5\text{,} \) \( 16\text{,} \) \( 225\text{,} \) \( 50\,176\text{,} \) \( 2\,517\,530\,625 \) og \( 6\,337\,960\,442\,777\,829\,376\text{.} \) De første kan vi sjekke for hånd: \( {(5 - 1)^2 = 16}\text{,} \) \( {(16 - 1)^2 = 225} \) og \( {(225 - 1)^2 = 50\,176}\text{.} \)
Oppgave 2b)
Avgjør om det finnes et heltall som gjør at rekken blir konvergent.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2b
Svar
Leddene går aldri mot så rekken divergerer for alle heltall
En uendelig rekke kan bare konvergere hvis leddene går mot \( 0\text{.} \) Vi undersøker derfor om leddene kan gå mot \( 0 \) når \( a_1 \) er et heltall.
Metode: For hånd
1. Sjekk om leddene går mot null
For at summen \( {a_1 + a_2 + a_3 + \dots} \) skal konvergere, må leddene gå mot \( 0\text{:} \)
\[ \lim_{n \to \infty} a_n = 0 \]Går de ikke mot \( 0\text{,} \) divergerer rekken, som i videoen Konvergens & divergens intro.
Når \( a_1 \) er et heltall, blir alle leddene heltall, fordi vi bare trekker fra \( 1 \) og kvadrerer. Heltall som går mot \( 0\text{,} \) må fra et ledd av være \( 0 \) hele tiden:
\[ a_n = 0 \quad \text{for alle } n \ge N \]
2. Se hva som kommer etter null
Hvis et ledd er \( \textcolor{blue}{0}\text{,} \) blir de to neste:
\[ (\textcolor{blue}{0} - 1)^2 = \textcolor{red}{1} \qquad (\textcolor{red}{1} - 1)^2 = \textcolor{blue}{0} \]Leddene veksler da mellom \( \textcolor{blue}{0} \) og \( \textcolor{red}{1}\text{,} \) og blir aldri \( 0 \) hele tiden. Med \( {a_1 = 1} \) blir rekken for eksempel \( {\textcolor{red}{1} + \textcolor{blue}{0} + \textcolor{red}{1} + \textcolor{blue}{0} + \dots}\text{,} \) som vokser uten grense.
Leddene kan altså aldri gå mot \( 0\text{,} \) uansett hvilket heltall \( a_1 \) er. Da divergerer rekken for alle heltall \( a_1\text{.} \)
R2 vår 2025 - Del 1 - uten hjelpemidler
Oppgave 3
6 poeng
- Flere oppgaver om induksjon,
- Flere oppgaver om programmering,
- Flere oppgaver om rekker,
- Flere oppgaver om tallfølger
En elev arbeider med en tallfølge og har skrevet denne koden:
Oppgave 3a)
Beskriv mønsteret i tallfølgen eleven arbeider med. Hva blir resultatet når koden kjøres?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Fra legger vi til og og koden skriver ut:
Vi går gjennom løkka én runde om gangen og skriver opp hva \( \texttt{a} \) er i hver runde.
1. Les koden linje for linje
Linje 1 setter \( {\texttt{a} = 2}\text{,} \) og linje 2 setter \( {\texttt{n} = 5}\text{.} \) Løkka i linje 3 går gjennom \( {\texttt{i} = 1, 2, 3, 4, 5}\text{,} \) fordi \( \texttt{range(1, 6)} \) stopper før 6, som i videoen Oppgave 4B - Del 2 - 1T Eksamen Høst 2025.
I hver runde skriver linje 4 ut \( \texttt{a}\text{,} \) og linje 5 legger til \( {\textcolor{red}{\texttt{i} + 2}}\text{.} \)
2. Kjør løkka for hånd
De fire første rundene gir:
\[ \begin{aligned} \texttt{i} = 1&\text{:} \quad 2 + \textcolor{red}{3} = 5 \\ \texttt{i} = 2&\text{:} \quad 5 + \textcolor{red}{4} = 9 \\ \texttt{i} = 3&\text{:} \quad 9 + \textcolor{red}{5} = 14 \\ \texttt{i} = 4&\text{:} \quad 14 + \textcolor{red}{6} = 20 \end{aligned} \]Programmet skriver ut \( \texttt{a} \) før det legger til, så det skriver ut \( 2\text{,} \) \( 5\text{,} \) \( 9\text{,} \) \( 14 \) og \( 20\text{.} \)
Tallfølgen starter altså på \( 2\text{,} \) og hvert nytt tall er det forrige pluss \( \textcolor{red}{3}\text{,} \) \( \textcolor{red}{4}\text{,} \) \( \textcolor{red}{5}\text{,} \) \( \textcolor{red}{6}\text{,} \) … Det vi legger til, øker med \( 1 \) hver gang.
Eleven har også skrevet denne koden:
Oppgave 3b)
Hva ønsker eleven nå å finne ut? Hva blir resultatet når koden kjøres?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
Eleven vil finne summen av de fem første leddene, og koden skriver ut:
Vi ser at programmet legger hvert ledd til \( \texttt{S} \) før det lager det neste. \( \texttt{S} \) blir derfor summen av leddene.
1. Les koden
Linje 3 setter \( {\texttt{S} = 0}\text{.} \) I hver runde legger linje 5 det leddet vi har nå, til \( \texttt{S}\text{,} \) og linje 6 lager det neste leddet, som i a). Slik oppdaterer vi en sum i en løkke, som i videoen Oppgave 4B - Del 2 - 1T Eksamen Høst 2025.
Linje 7 står utenfor løkka, så den skriver ut \( \textcolor{blue}{\texttt{S}} \) én gang, etter den siste runden. Løkka går fem runder, så eleven vil finne summen av de fem første leddene.
2. Regn ut summen
Leddene fra a) er \( 2\text{,} \) \( 5\text{,} \) \( 9\text{,} \) \( 14 \) og \( 20\text{:} \)
\[ \textcolor{blue}{\texttt{S}} = 2 + 5 + 9 + 14 + 20 = \textcolor{blue}{50} \]
Tallene fra oppgave a) er starten på en rekke.
Oppgave 3c)
Bruk induksjon til å vise at et ledd i rekken kan uttrykkes som
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3c
Svar
Formelen stemmer for og fra til så for alle er
Fra koden i a) ser vi hvordan et ledd lages av det forrige. Med den sammenhengen viser vi at formelen stemmer for \( {n = 1}\text{,} \) og at den stemmer for \( {n = k + 1} \) hvis den stemmer for \( {n = k}\text{.} \)
1. Finn sammenhengen mellom leddene
I runde nummer \( n \) gjør linje 5 i den første koden ledd nummer \( n \) om til ledd nummer \( {n + 1}\text{:} \)
\[ a_{n+1} = a_n + \textcolor{red}{n + 2} \]For eksempel er \( {a_2 = 2 + \textcolor{red}{3} = 5}\text{.} \)
2. Sjekk det første tilfellet
For \( {n = 1} \) gir formelen:
\[ a_1 = \dfrac{1 \cdot (1 + 3)}{2} = \dfrac{4}{2} = 2 \]Det er det første leddet, så formelen stemmer for \( {n = 1}\text{.} \)
3. Vis neste tilfelle
Vi antar at formelen stemmer for \( {n = k}\text{,} \) der \( {k \ge 1}\text{:} \)
\[ \textcolor{blue}{a_k} = \textcolor{blue}{\dfrac{k(k + 3)}{2}} \]
Bytter vi ut \( \textcolor{blue}{a_k} \) med antakelsen i sammenhengen mellom leddene, får vi:
\[ \begin{aligned} a_{k+1} &= \textcolor{blue}{a_k} + \textcolor{red}{k + 2} \\ &= \textcolor{blue}{\dfrac{k(k + 3)}{2}} + \textcolor{red}{k + 2} \\ &= \dfrac{k^2 + 3k + 2k + 4}{2} \\ &= \dfrac{k^2 + 5k + 4}{2} \\ &= \dfrac{(k + 1)(k + 4)}{2} \end{aligned} \]Dette er formelen med \( {n = k + 1}\text{,} \) fordi \( {(k + 1) + 3 = k + 4}\text{.} \)
Formelen stemmer for \( {n = 1}\text{,} \) og hver gang den stemmer for ett tall, stemmer den for det neste. Den stemmer derfor for alle \( {n \ge 1}\text{.} \)
R2 høst 2024 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 5
4 poeng
Oppgave 5a)
Bestem en rekursiv formel for tallfølgen
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5a
Svar
Vi ser på differansen mellom to ledd som kommer etter hverandre. Den viser hvordan vi kommer fra ett ledd til det neste.
Metode: For hånd
1. Se på differansene
Vi trekker hvert ledd fra det neste:
\[ \begin{aligned} 2 - 1 &= 1 = \textcolor{red}{1^2} \\ 6 - 2 &= 4 = \textcolor{red}{2^2} \\ 15 - 6 &= 9 = \textcolor{red}{3^2} \\ 31 - 15 &= 16 = \textcolor{red}{4^2} \\ 56 - 31 &= 25 = \textcolor{red}{5^2} \end{aligned} \]Differansene er kvadrattallene.
2. Skriv opp formelen
Fra ledd nummer \( n \) til ledd nummer \( {n + 1} \) legger vi til \( \textcolor{red}{n^2}\text{.} \) Med det første leddet \( {a_1 = 1} \) blir den rekursive formelen:
\[ a_{n+1} = a_n + \textcolor{red}{n^2} \]For eksempel er \( {a_3 = a_2 + 2^2 = 2 + 4 = 6}\text{.} \)
Oppgave 5b)
Bruk den rekursive formelen du fant i oppgave a), og lag et program som regner ut summen av de første leddene i tallfølgen.
Husk å legge ved bilde av både koden og resultatet av kjøringen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5b
Svar
Vi bruker den rekursive formelen fra a), \( {a_1 = 1} \) og \( {a_{n+1} = a_n + n^2}\text{.} \)
Vi lar en løkke gå \( 30 \) ganger. Hver gang legger vi leddet til summen, og regner så ut neste ledd med formelen.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan du ikke kjøre programmet. Øv heller på å skrive og lese slike løkker på papir, og på å regne ut de første rundene for hånd.
Metode: Med Python
1. Les programmet linje for linje
Programmet står i svaret. Linje 1 og 2 setter det første leddet \( {a = 1} \) og summen \( {S = 0}\text{.} \) Hvis du er usikker på løkker, kan du se videoen Oppgave 7B - Del 2 - 2P Eksamen Høst 2023.
Løkka i linje 3 går for \( {n = 1, 2, \dots, 30}\text{.} \) Linje 4 legger ledd nummer \( n \) til summen, og linje 5 regner ut neste ledd med formelen fra a), \( {a_{n+1} = a_n + n^2}\text{.} \)
2. Sjekk de første rundene
I de tre første rundene legges \( 1\text{,} \) \( 2 \) og \( 6 \) til summen, så \( {S = 9}\text{,} \) og \( a \) blir \( 15\text{,} \) det fjerde leddet. Programmet skriver ut \( 67\,455\text{,} \) som er summen av de \( 30 \) første leddene.
R2 vår 2024 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 4
6 poeng
- Flere oppgaver om induksjon,
- Flere oppgaver om programmering,
- Flere oppgaver om rekker,
- Flere oppgaver om tallfølger
De fem første kubikktallene er og
La være summen av de første kubikktallene.
Oppgave 4a)
Beskriv den rekursive sammenhengen mellom og Bestem en eksplisitt formel for
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
Fra \( S_n \) til \( {S_{n+1}} \) legger vi til ett kubikktall til. For den eksplisitte formelen regner vi ut de første summene og ser etter et mønster.
Metode: For hånd
1. Den rekursive sammenhengen
\( {S_{n+1}} \) er summen av de \( {n + 1} \) første kubikktallene, altså \( S_n \) pluss det neste kubikktallet:
\[ S_{n+1} = S_n + \textcolor{red}{(n + 1)^3} \quad\text{og}\quad S_1 = 1 \]
2. Regn ut de første summene
Vi legger til ett kubikktall om gangen:
\[ \begin{aligned} S_1 &= 1 = 1^2 \\ S_2 &= 1 + 8 = 9 = 3^2 \\ S_3 &= 9 + 27 = 36 = 6^2 \\ S_4 &= 36 + 64 = 100 = 10^2 \\ S_5 &= 100 + 125 = 225 = 15^2 \end{aligned} \]Alle summene er kvadrattall.
3. Finn mønsteret
Tallene \( 1, 3, 6, 10, 15 \) er summene \( {1 + 2 + \dots + n}\text{,} \) og den summen er:
\[ 1 + 2 + \dots + n = \dfrac{n(n + 1)}{2} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Summen av de 100 første figurtallene – Python og rekker.
Summen av kubikktallene er kvadratet av den:
\[ S_n = \left(\dfrac{n(n + 1)}{2}\right)^2 \]For eksempel er \( {S_5 = \left(\dfrac{5 \cdot 6}{2}\right)^2 = 15^2 = 225}\text{.} \)
Oppgave 4b)
Lag et program som regner ut ved å bruke den rekursive sammenhengen du fant i oppgave a.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
Vi bruker den rekursive sammenhengen fra a), \( {S_{n+1} = S_n + (n + 1)^3}\text{.} \)
Vi starter med summen \( 0\text{,} \) og lar en løkke legge til ett kubikktall om gangen, \( 50 \) ganger.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan du ikke kjøre programmet. Øv heller på å skrive og lese slike løkker på papir, og på å regne ut de første rundene for hånd.
Metode: Med Python
1. Les programmet linje for linje
Programmet står i svaret. Linje 1 setter summen \( {S = 0}\text{.} \) Hvis du er usikker på løkker som legger sammen, kan du se videoen Summen av de 100 første figurtallene – Python og rekker.
Løkka i linje 2 går for \( {n = 1, 2, \dots, 50}\text{,} \) og linje 3 er den rekursive sammenhengen: den legger \( \textcolor{red}{n^3} \) til summen.
2. Sjekk de første rundene
Etter tre runder er \( {S = \textcolor{red}{1} + \textcolor{red}{8} + \textcolor{red}{27} = 36 = S_3}\text{.} \) Programmet skriver ut \( 1\,625\,625\text{.} \) Formelen fra a) gir det samme:
\[ \left(\dfrac{50 \cdot 51}{2}\right)^2 = 1275^2 = 1\,625\,625 \]
Oppgave 4c)
Bruk induksjonsbevis til å bevise den eksplisitte formelen for
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4c
Svar
Formelen stemmer for og hvis er
Ved induksjon gjelder formelen for alle
Vi beviser formelen fra a), \( {S_n = \left(\dfrac{n(n + 1)}{2}\right)^2}\text{,} \) og bruker \( {S_{n+1} = S_n + (n + 1)^3}\text{.} \)
Et induksjonsbevis har to steg. Vi viser at formelen stemmer for \( {n = 1}\text{.} \) Så viser vi at hvis den stemmer for \( {n = k}\text{,} \) stemmer den også for \( {n = k + 1}\text{.} \)
Metode: For hånd
1. Sjekk for n = 1
Venstre side er \( {S_1 = 1^3 = 1}\text{,} \) og formelen gir:
\[ \left(\dfrac{1 \cdot 2}{2}\right)^2 = 1^2 = 1 \]Formelen stemmer for \( {n = 1}\text{.} \)
2. Anta formelen for n = k
Vi antar at:
\[ \textcolor{blue}{S_k = \dfrac{k^2(k + 1)^2}{4}} \]Vi skal vise at da er \( {S_{k+1} = \dfrac{(k + 1)^2(k + 2)^2}{4}}\text{.} \)
3. Vis steget til k + 1
Med den rekursive sammenhengen og antakelsen får vi:
\[ \begin{aligned} S_{k+1} &= \textcolor{blue}{S_k} + \textcolor{red}{(k + 1)^3} \\ &= \textcolor{blue}{\dfrac{k^2(k + 1)^2}{4}} + \textcolor{red}{\dfrac{4(k + 1)^3}{4}} \end{aligned} \]
Vi setter \( {(k + 1)^2} \) utenfor en parentes:
\[ \begin{aligned} S_{k+1} &= \dfrac{(k + 1)^2\left(k^2 + 4(k + 1)\right)}{4} \\ &= \dfrac{(k + 1)^2(k^2 + 4k + 4)}{4} \\ &= \dfrac{(k + 1)^2(k + 2)^2}{4} \end{aligned} \]der vi brukte første kvadratsetning, \( {k^2 + 4k + 4 = (k + 2)^2}\text{.} \)
Det er formelen med \( {n = k + 1}\text{.} \) Formelen stemmer for \( {n = 1}\text{,} \) og når den stemmer for ett tall, stemmer den for det neste. Da stemmer den for alle \( n\text{.} \)
R2 høst 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 2
Hver figur nedenfor består av kuler plassert på pentagoner. Antall kuler på hver av ytterkantene øker med én sammenlignet med antall kuler på ytterkanten i figuren før. La være antall kuler i figur
De fem første figurtallene er og
Oppgave 2a)
Beskriv en rekursiv sammenheng mellom og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2a
Svar
Vi ser på differansen mellom to figurtall som kommer etter hverandre. Den er antall kuler i den nye ytterste femkanten.
Metode: For hånd
1. Se på differansene
Vi trekker hvert figurtall fra det neste:
\[ \begin{aligned} 6 - 1 &= 5 = 5 \cdot \textcolor{red}{1} \\ 16 - 6 &= 10 = 5 \cdot \textcolor{red}{2} \\ 31 - 16 &= 15 = 5 \cdot \textcolor{red}{3} \\ 51 - 31 &= 20 = 5 \cdot \textcolor{red}{4} \end{aligned} \]
2. Forklar med figuren
I figur \( n \) har den ytterste femkanten \( n \) kuler på hver kant. Fem kanter med \( n \) kuler gir \( 5n\text{,} \) men de fem hjørnekulene telles to ganger, så det blir \( {5n - 5 = 5(\textcolor{red}{n - 1})} \) nye kuler. For eksempel er \( {P_3 = P_2 + 5 \cdot 2 = 16}\text{.} \)
Oppgave 2b)
Lag et program som regner ut ved å bruke den rekursive sammenhengen du fant i oppgave a).
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2b
Svar
Vi bruker den rekursive sammenhengen fra a), \( {P_n = P_{n-1} + 5(n - 1)}\text{.} \)
Vi starter med \( {P_1 = 1}\text{,} \) og lar en løkke legge til de nye kulene for \( {n = 2, 3, \dots, 100}\text{.} \)
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan du ikke kjøre programmet. Øv heller på å skrive og lese slike løkker på papir, og på å regne ut de første rundene for hånd.
Metode: Med Python
1. Les programmet linje for linje
Programmet står i svaret. Linje 1 setter \( {P = 1}\text{,} \) som er \( P_1\text{.} \) Hvis du er usikker på løkker, kan du se videoen Summen av de 100 første figurtallene – Python og rekker.
Løkka i linje 2 går for \( {n = 2, 3, \dots, 100}\text{,} \) og linje 3 er den rekursive sammenhengen: den legger til \( {\textcolor{red}{5(n - 1)}}\text{.} \)
2. Sjekk de første rundene
Etter to runder er \( {P = 1 + \textcolor{red}{5} + \textcolor{red}{10} = 16 = P_3}\text{.} \) Programmet skriver ut \( 24\,751\text{.} \)
Oppgave 2c)
Bestem en eksplisitt formel for og vis at formelen stemmer ved å gjennomføre et induksjonsbevis.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2c
Svar
Formelen stemmer for og hvis den stemmer for gir det samme som formelen for nemlig Ved induksjon gjelder den for alle
Vi bruker \( {P_1 = 1} \) og \( {P_n = P_{n-1} + 5(n - 1)} \) fra a).
\( P_n \) er \( 1 \) pluss \( 5 \) ganger summen \( {1 + 2 + \dots + (n - 1)}\text{.} \) Den summen har en kjent formel. Så viser vi formelen med induksjon.
Metode: For hånd
1. Finn formelen
Vi legger sammen alle differansene fra a):
\[ \begin{aligned} P_n &= 1 + 5\left(1 + 2 + \dots + (n - 1)\right) \\ &= 1 + 5 \cdot \dfrac{(n - 1)n}{2} \\ &= \dfrac{5n^2 - 5n + 2}{2} \end{aligned} \]der vi brukte at \( {1 + 2 + \dots + m} \) er \( {\dfrac{m(m + 1)}{2}}\text{,} \) som i videoen Summen av de 100 første figurtallene – Python og rekker.
2. Sjekk for n = 1
Formelen gir \( {P_1 = \dfrac{5 - 5 + 2}{2} = 1}\text{,} \) som stemmer.
3. Anta formelen for n = k
Vi antar at:
\[ \textcolor{blue}{P_k = \dfrac{5k^2 - 5k + 2}{2}} \]Vi skal vise at da er:
\[ P_{k+1} = \dfrac{5(k + 1)^2 - 5(k + 1) + 2}{2} \]
4. Vis steget til k + 1
Den rekursive sammenhengen med \( {n = k + 1} \) gir \( {P_{k+1} = \textcolor{blue}{P_k} + \textcolor{red}{5k}}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} P_{k+1} &= \textcolor{blue}{\dfrac{5k^2 - 5k + 2}{2}} + \textcolor{red}{\dfrac{10k}{2}} \\ &= \dfrac{5k^2 + 5k + 2}{2} \end{aligned} \]
Formelen med \( {n = k + 1} \) gir det samme:
\[ \begin{aligned} &\dfrac{5(k + 1)^2 - 5(k + 1) + 2}{2} \\ &= \dfrac{5k^2 + 10k + 5 - 5k - 5 + 2}{2} \\ &= \dfrac{5k^2 + 5k + 2}{2} \end{aligned} \]Formelen stemmer for \( {n = 1}\text{,} \) og når den stemmer for ett tall, stemmer den for det neste. Da stemmer den for alle \( n\text{.} \)
R2 vår 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 4
- Flere oppgaver om aritmetiske rekker,
- Flere oppgaver om geometriske rekker,
- Flere oppgaver om rekker,
- Flere oppgaver om tallfølger
Foreldrene til David vil gi ham ukepenger. Han får to ulike tilbud. I tilbud 1 får han kroner den første uken. Beløpet som han får i uke er gitt ved den rekursive formelen
I tilbud 2 får han kroner den første uken. Beløpet som han får i uke er gitt ved den rekursive formelen
Oppgave 4a)
Bestem det ukentlige beløpet han får de fire første ukene med hvert av de to tilbudene.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
De fire første ukene får han, i kroner, med tilbud 1 og med tilbud 2:
Vi starter med \( 100 \) kroner og bruker den rekursive formelen tre ganger: legg til \( 10 \) i tilbud 1, og gang med \( 1{,}05 \) i tilbud 2.
Metode: For hånd
1. Tilbud 1
Hver uke får han \( \textcolor{red}{10} \) kroner mer enn uka før:
\[ \begin{aligned} a_1 &= 100 \\ a_2 &= 100 + \textcolor{red}{10} = 110 \\ a_3 &= 110 + \textcolor{red}{10} = 120 \\ a_4 &= 120 + \textcolor{red}{10} = 130 \end{aligned} \]
2. Tilbud 2
Hver uke får han \( \textcolor{blue}{1{,}05} \) ganger det han fikk uka før:
\[ \begin{aligned} b_1 &= 100 \\ b_2 &= 100 \cdot \textcolor{blue}{1{,}05} = 105 \\ b_3 &= 105 \cdot \textcolor{blue}{1{,}05} = 110{,}25 \\ b_4 &= 110{,}25 \cdot \textcolor{blue}{1{,}05} \approx 115{,}76 \end{aligned} \]
Oppgave 4b)
Hvor mange uker tar det før tilbud 2 vil gi mer ukelønn enn tilbud 1?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
og så tilbud 2 gir mer ukelønn fra
Fra a) øker tilbud 1 med \( \textcolor{red}{10} \) kroner hver uke, og tilbud 2 ganges med \( \textcolor{blue}{1{,}05} \) hver uke. Begge starter på \( 100 \) kroner.
Vi skriver begge beløpene som eksplisitte formler for uke \( n\text{,} \) og finner den første uka der \( {b_n > a_n}\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Skriv formlene eksplisitt
Tilbud 1 er en aritmetisk følge med \( {d = \textcolor{red}{10}}\text{,} \) og tilbud 2 er en geometrisk følge med \( {k = \textcolor{blue}{1{,}05}}\text{.} \) Hvis du er usikker på \( a_n\text{,} \) kan du se videoen Aritmetiske rekker intro:
\[ \begin{aligned} a_n &= 100 + (n - 1) \cdot \textcolor{red}{10} \\ b_n &= 100 \cdot \textcolor{blue}{1{,}05}^{n - 1} \end{aligned} \]
2. Prøv oss fram
Likningen \( {b_n = a_n} \) kan vi ikke løse for hånd, så vi prøver oss fram med kalkulatoren:
\[ \begin{aligned} n = 27&\text{:} \quad a_{27} = 360, \quad b_{27} \approx 355{,}57 \\ n = 28&\text{:} \quad a_{28} = 370, \quad b_{28} \approx 373{,}35 \end{aligned} \]
I uke \( 27 \) er tilbud 1 fortsatt best, men i uke \( 28 \) gir tilbud 2 mest. Siden tilbud 2 vokser med \( 5\,\% \) av et stadig større beløp, holder det seg foran etter det.
Metode: Med GeoGebra
1. Løs b(n) = a(n) i CAS
Vi skriver de eksplisitte formlene, og løser \( {b(n) = a(n)} \) med en startverdi:
Skriv inn i GeoGebra:
a(n) := 100 + 10(n - 1)
b(n) := 100*1.05^(n - 1)
NLøs(b(n) = a(n), n = 30)
Beløpene er like ved \( {n \approx 27{,}58}\text{,} \) så den første hele uka der tilbud 2 gir mest, er uke \( 28\text{.} \)
Oppgave 4c)
Hvor mange uker tar det før tilbud 2 til sammen vil gi mer lønn enn tilbud 1?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4c
Svar
Etter uker har tilbud 1 gitt kr og tilbud 2 omtrent kr. Etter uker er det kr mot omtrent kr, så tilbud 2 gir mer til sammen etter
Fra b) er \( {a_n = 100 + (n - 1) \cdot \textcolor{red}{10}} \) og \( {b_n = 100 \cdot \textcolor{blue}{1{,}05}^{n - 1}}\text{.} \)
Det han har fått til sammen etter \( n \) uker, er summen av de \( n \) første leddene. Vi bruker sumformlene for aritmetiske og geometriske rekker, og prøver oss fram.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp summene
Summen av en aritmetisk rekke er:
\[ S_n = \dfrac{n(a_1 + a_n)}{2} \]som i videoen Sum aritmetiske rekker Eksempel. For tilbud 1 får vi:
\[ \begin{aligned} S_n^{(1)} &= \dfrac{n(100 + 100 + 10(n - 1))}{2} \\ &= 5n^2 + 95n \end{aligned} \]
Summen av en geometrisk rekke er:
\[ S_n = a_1 \cdot \dfrac{1 - \textcolor{blue}{k}^n}{1 - \textcolor{blue}{k}} \]som i videoen Sum geometriske rekker Eksempel. For tilbud 2 får vi:
\[ \begin{aligned} S_n^{(2)} &= 100 \cdot \dfrac{1 - \textcolor{blue}{1{,}05}^n}{1 - \textcolor{blue}{1{,}05}} \\ &= 2000(\textcolor{blue}{1{,}05}^n - 1) \end{aligned} \]
2. Prøv oss fram
Med kalkulatoren regner vi ut summene etter \( 38 \) og \( 39 \) uker:
\[ \begin{aligned} S_{38}^{(1)} &= 10\,830, & S_{38}^{(2)} &\approx 10\,771 \\ S_{39}^{(1)} &= 11\,310, & S_{39}^{(2)} &\approx 11\,410 \end{aligned} \]
Etter \( 38 \) uker har tilbud 1 gitt mest, men etter \( 39 \) uker har tilbud 2 gitt mest til sammen.
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen for summene i CAS
Vi bruker \( a(n) \) og \( b(n) \) fra b), og lar CAS summere:
Skriv inn i GeoGebra:
NLøs(Sum(b(k), k, 1, n) = Sum(a(k), k, 1, n), n = 40)
Summene er like ved \( {n \approx 38{,}39}\text{,} \) så tilbud 2 har gitt mest til sammen fra uke \( 39\text{.} \)