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
derivasjon
Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.
14 oppgaver i S2 om derivasjon · viser 11–14
Oppgavene
S2 vår 2024 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 1
6 poeng
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om integrasjon,
- Flere oppgaver om kjerneregelen,
- Flere oppgaver om logistisk vekst,
- Flere oppgaver om substitusjon,
- Flere oppgaver om vendepunkt
For et år siden begynte en butikk å selge et nytt produkt. Funksjonen gitt ved
er en god modell for antallet enheter butikken har solgt av produktet per uke, uker etter at produktet kom i salg.
Oppgave 1a)
Når økte salget raskest, ifølge modellen, og hvor mye økte salget da?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1a
Svar
Salget økte raskest etter omtrent 25 uker, med 21 enheter per uke for hver uke. Med avrundet til to desimaler:
Økningen i salget er den deriverte \( f'(t)\text{.} \) Vi deriverer med kjerneregelen og finner når \( f'(t) \) er størst.
Metode: Med kalkulator
1. Deriver med kjerneregelen
Vi skriver \( {f(t) = 700(1 + \textcolor{green}{u})^{-1}} \) med kjernen \( {\textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{20e^{-0{,}12t}}}\text{.} \) Kjerneregelen forteller oss at:
\[ f'(t) = g'(\textcolor{green}{u}) \cdot \textcolor{green}{u}' \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Kjerneregelen.
Her er den ytre funksjonen \( g \) og kjernen, der \( {\left(e^{-0{,}12t}\right)' = -0{,}12e^{-0{,}12t}}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} g(\textcolor{green}{u}) &= 700(1 + \textcolor{green}{u})^{-1} \\ g'(\textcolor{green}{u}) &= -700(1 + \textcolor{green}{u})^{-2} \\ \textcolor{green}{u}' &= -0{,}12 \cdot \textcolor{green}{u} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn i kjerneregelen, får vi:
\[ \begin{aligned} f'(t) &= -700 \cdot \left(1 + \textcolor{green}{u}\right)^{-2} \cdot (-0{,}12\textcolor{green}{u}) \\ &= \dfrac{84\textcolor{green}{u}}{\left(1 + \textcolor{green}{u}\right)^2} \end{aligned} \]
2. Finn den største økningen
Brøken \( {\dfrac{\textcolor{green}{u}}{(1 + \textcolor{green}{u})^2}} \) er aldri større enn \( \dfrac{1}{4}\text{,} \) og er lik \( \dfrac{1}{4} \) bare når \( {\textcolor{green}{u} = 1}\text{:} \)
\[ \dfrac{\textcolor{green}{u}}{(1 + \textcolor{green}{u})^2} \le \dfrac{1}{4} \iff (1 - \textcolor{green}{u})^2 \ge 0 \]Den største økningen er derfor:
\[ f'(t) = \dfrac{84 \cdot 1}{2^2} = 21 \]
3. Finn når økningen er størst
Vi setter \( {\textcolor{green}{20e^{-0{,}12t}} = 1} \) og tar \( \ln \) på begge sider, som i videoen Oppgave 2A - Del 1 - R1/S1 Eksamen Vår 2026:
\[ \begin{aligned} e^{-0{,}12t} &= \dfrac{1}{20} \\ -0{,}12t &= -\ln 20 \\ t &= \dfrac{\ln 20}{0{,}12} \approx 24{,}96 \end{aligned} \]Etter omtrent 25 uker økte salget med 21 enheter per uke for hver uke.
Metode: Med GeoGebra
1. Finn vendepunktet i CAS
Salget øker raskest i vendepunktet, der \( {f''(t) = 0}\text{,} \) som i videoen Oppgave 6C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Vi løser med NLøs og setter løsningen inn i \( f'\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
f(t) := 700/(1 + 20*ℯ^(-0.12t))
NLøs(f''(t) = 0, t = 25)
f'(24.9644)
Rad 2 gir \( {t \approx 24{,}96} \) uker, og rad 3 gir økningen \( 21 \) enheter per uke per uke.
Oppgave 1b)
Hvor lang tid gikk det før det samlede salget passerte 2000 enheter, ifølge modellen?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1b
Svar
Det samlede salget passerte 2000 enheter i uke 19. Avrundet til to desimaler:
\( f \) er enheter per uke, så integralet av \( f \) er det samlede salget. Vi finner en antiderivert med substitusjon og løser likningen der integralet er 2000.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp likningen
Det samlede salget er integralet av salget per uke, som når strekningen er integralet av farten i videoen Eksamen 2018 August oppgave 2a. Etter \( \textcolor{blue}{x} \) uker er det samlede salget 2000 når:
\[ \int_0^{\textcolor{blue}{x}} f(t)\,dt = 2000 \]
2. Finn en antiderivert
Vi ganger teller og nevner med \( e^{0{,}12t}\text{:} \)
\[ f(t) = \dfrac{700e^{0{,}12t}}{\textcolor{green}{e^{0{,}12t} + 20}} \]
Med \( {\textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{e^{0{,}12t} + 20}} \) er \( {\textcolor{green}{u}' = 0{,}12e^{0{,}12t}}\text{,} \) så telleren er \( \dfrac{700}{0{,}12} \) ganger den deriverte av nevneren. Da bruker vi substitusjon, som i videoen Substitusjon, og at:
\[ \int \dfrac{\textcolor{green}{u}'}{\textcolor{green}{u}}\,dt = \ln \textcolor{green}{u} + c \]
Det gir:
\[ \begin{aligned} \int f(t)\,dt &= \dfrac{700}{0{,}12} \int \dfrac{\textcolor{green}{u}'}{\textcolor{green}{u}}\,dt \\ &= \dfrac{700}{0{,}12}\ln \textcolor{green}{u} + c \end{aligned} \]
3. Løs likningen
I \( {t = 0} \) er \( {\textcolor{green}{u} = 1 + 20 = 21}\text{.} \) Setter vi inn grensene, får vi:
\[ \dfrac{700}{0{,}12}\left(\ln \textcolor{green}{u(\textcolor{blue}{x})} - \ln 21\right) = 2000 \]
Vi ganger med \( \dfrac{0{,}12}{700} \) og løser for \( \textcolor{blue}{x}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \ln \textcolor{green}{u(\textcolor{blue}{x})} &= \ln 21 + \dfrac{240}{700} \\ &\approx 3{,}3874 \\ e^{0{,}12\textcolor{blue}{x}} + 20 &\approx e^{3{,}3874} \approx 29{,}589 \\ e^{0{,}12\textcolor{blue}{x}} &\approx 9{,}589 \\ \textcolor{blue}{x} &\approx \dfrac{\ln 9{,}589}{0{,}12} \approx \textcolor{blue}{18{,}84} \end{aligned} \]Det samlede salget passerte 2000 enheter etter omtrent 18,8 uker, altså i uke 19.
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen i CAS
På samme CAS-ark som i a) løser vi likningen \( {\int_0^{x} f(t)\,dt = 2000} \) i CAS, som i videoen Oppgave 3C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023, her med NLøs og en startverdi:
Skriv inn i GeoGebra:
NLøs(Integral(f(t), t, 0, x) = 2000, x = 19)
Rad 4 gir \( {\textcolor{blue}{x} \approx \textcolor{blue}{18{,}84}} \) uker.
Inntekten fra salget av produktet har vært 1 000 000 kroner det første året.
Oppgave 1c)
Hvilken pris har butikken solgt produktet for?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1c
Svar
Butikken solgte omtrent enheter det første året. Avrundet til hele kroner:
Vi bruker den antideriverte fra b). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi regner det første året som 52 uker. Integralet av \( f \) fra 0 til 52 er antallet enheter solgt det året, og prisen er inntekten delt på antallet.
Metode: Med kalkulator
1. Regn ut salget det første året
I b) fant vi en antiderivert med \( {\textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{e^{0{,}12t} + 20}}\text{:} \)
\[ \int f(t)\,dt = \dfrac{700}{0{,}12}\ln \textcolor{green}{u} + c \]
I \( {t = 0} \) er \( {\textcolor{green}{u} = 21}\text{,} \) og i \( {t = 52} \) er \( {\textcolor{green}{u} = e^{6{,}24} + 20 \approx 532{,}86}\text{.} \) Det gir:
\[ \begin{aligned} & \int_0^{52} f(t)\,dt \\ &= \dfrac{700}{0{,}12}\left(\ln 532{,}86 - \ln 21\right) \\ &= \dfrac{700}{0{,}12}\ln\left(\dfrac{532{,}86}{21}\right) \\ &\approx \textcolor{blue}{18\,863} \end{aligned} \]Her brukte vi at \( {\ln a - \ln b = \ln\left(\dfrac{a}{b}\right)}\text{.} \)
2. Regn ut prisen
Inntekten er pris ganger antall solgte enheter, som i videoen Oppgave 1C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Prisen er da:
\[ p = \dfrac{1\,000\,000}{\textcolor{blue}{18\,863}} \approx 53{,}01 \]Butikken har solgt produktet for omtrent 53 kr per enhet.
Kontroll: Med et år på \( {\dfrac{365}{7} \approx 52{,}14} \) uker blir salget omtrent \( 18\,960 \) og prisen omtrent \( 52{,}74 \) kr, også 53 kr avrundet til hele kroner.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut integralet i CAS
På samme CAS-ark som i a) regner vi ut salget det første året med \( {\approx} \) og deler inntekten på det:
Skriv inn i GeoGebra:
Integral(f(t), t, 0, 52)
1000000/18863.4454
Rad 5 gir \( \textcolor{blue}{18\,863} \) enheter det første året, og rad 6 gir prisen \( 53{,}01 \) kr.
S2 høst 2023 - Del 1 - uten hjelpemidler
Oppgave 3
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om lineære funksjoner,
- Flere oppgaver om optimering,
- Flere oppgaver om tangent,
- Flere oppgaver om økonomi
I koordinatsystemet nedenfor ser du grafen til en kostnadsfunksjon sammen med tre rette linjer.
De tre rette linjene er grafene til funksjonene og der
To av linjene tangerer grafen til Vi kaller tangeringspunktene og
Oppgave 3a)
Bestem enhetskostnaden ved produksjon av 40 enheter.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Kostnaden ved 40 enheter er 3270 kr, så enhetskostnaden er:
Enhetskostnaden er kostnaden delt på antall enheter. Vi finner \( K(40) \) fra linja som går gjennom \( A\text{.} \)
1. Finn kostnaden ved 40 enheter
På figuren ligger \( A \) på grafen til \( K \) med \( {x = 40}\text{.} \) Både den grønne linja \( f \) og den røde linja \( h \) går gjennom \( A\text{,} \) og de gir samme verdi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{f(40)} &= 31 \cdot 40 + 2030 = 3270 \\ \textcolor{red}{h(40)} &= 81{,}75 \cdot 40 = 3270 \end{aligned} \]Kostnaden ved 40 enheter er altså \( {K(40) = 3270}\text{.} \)
2. Del på antall enheter
Enhetskostnaden er kostnaden per enhet:
\[ E(x) = \dfrac{K(x)}{x} \]
Plugger vi inn \( {x = 40}\text{,} \) får vi:
\[ E(40) = \dfrac{K(40)}{40} = \dfrac{3270}{40} = \textcolor{red}{81{,}75} \]Det er stigningstallet til den røde linja \( h\text{,} \) som går fra origo til \( A\text{.} \)
Oppgave 3b)
Forklar at grensekostnaden ved produksjon av 40 enheter er 31 kroner.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
Linja tangerer i så grensekostnaden er stigningstallet til
Grensekostnaden er den deriverte \( K'(40)\text{.} \) Den er stigningstallet til tangenten i \( A\text{,} \) og den tangenten er \( f\text{.} \)
1. Finn tangenten
Grensekostnaden er den deriverte av kostnaden:
\[ \text{grensekostnad} = K'(x) \]
Den deriverte i et punkt er stigningstallet til tangenten der. I videoen Oppgave 5 - Del 1 - S1 Eksamen Høst 2023 betyr \( {K'(500) = 200} \) at én enhet til koster omtrent 200 kr mer.
Den røde linja \( h \) går også gjennom \( A\text{,} \) men den krysser grafen der og er ikke en tangent. Det er den grønne linja \( f \) som tangerer grafen til \( K \) i \( {A = (40, 3270)}\text{.} \)
2. Les av stigningstallet
\( {f(x) = \textcolor{green}{31}x + 2030} \) har stigningstallet \( \textcolor{green}{31}\text{,} \) så:
\[ K'(40) = f'(40) = \textcolor{green}{31} \]Når bedriften produserer 40 enheter, koster én enhet til omtrent 31 kr.
Oppgave 3c)
Bestem den minste enhetskostnaden.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3c
Svar
Enhetskostnaden er minst der linja fra origo tangerer grafen, i med
Enhetskostnaden er stigningstallet til linja fra origo til et punkt på grafen til \( K\text{.} \) Den er minst når linja så vidt rører grafen, altså er en tangent.
1. Se enhetskostnaden som et stigningstall
Enhetskostnaden kan skrives:
\[ E(x) = \dfrac{K(x)}{x} = \dfrac{K(x) - 0}{x - 0} \]Det er stigningstallet til linja fra origo \( (0, 0) \) til punktet \( (x, K(x)) \) på grafen. I a) var det den røde linja \( h \) til \( A\text{.} \)
2. Finn den slakeste linja fra origo
Vi dreier linja fra origo ned mot grafen. Stigningstallet er minst når linja bare så vidt rører grafen, altså når den er tangent. Den blå linja \( {g(x) = \textcolor{blue}{60}x} \) går gjennom origo og tangerer grafen i \( {B = (100, 6000)}\text{.} \) Alle andre linjer fra origo til grafen er brattere.
Den minste enhetskostnaden er da:
\[ E(100) = \dfrac{K(100)}{100} = \dfrac{6000}{100} = \textcolor{blue}{60} \]
I \( B \) er grensekostnaden lik enhetskostnaden, fordi tangenten \( g \) går gjennom origo:
\[ K'(100) = g'(100) = \textcolor{blue}{60} = E(100) \]
S2 høst 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 1
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om eksponentialfunksjoner,
- Flere oppgaver om ln,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om optimering,
- Flere oppgaver om produktregelen,
- Flere oppgaver om regresjon,
- Flere oppgaver om økonomi
Tabellen nedenfor viser den daglige etterspørselen etter en vare for ulike priser.
Oppgave 1a)
Lag en modell som kan brukes til å beskrive sammenhengen mellom prisen (i kroner) og den daglige etterspørselen. Vurder gyldighetsområdet til modellen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1a
Svar
Med konstantene avrundet til to og tre desimaler, og prisene i tabellen som gyldighetsområde:
Etterspørselen blir ganget med omtrent det samme tallet for hver 10 kr, så vi finner en eksponentiell modell med regresjon. Gyldighetsområdet vurderer vi ut fra prisene i tabellen.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Regresjonen krever et digitalt verktøy. Uten PC kan du legge en eksponentiell modell gjennom to av punktene: med det første og det siste er \( {b^{40} = \dfrac{12}{237}}\text{,} \) så \( {b \approx 0{,}928} \) og \( {a = \dfrac{237}{b^{10}} \approx 500}\text{.} \)
Metode: Med GeoGebra
1. Lag modellen med regresjon
Vi deler hvert tall i tabellen på det forrige:
\[ \begin{aligned} \dfrac{111}{237} &\approx 0{,}47 & \dfrac{49}{111} &\approx 0{,}44 \\ \dfrac{22}{49} &\approx 0{,}45 & \dfrac{12}{22} &\approx 0{,}55 \end{aligned} \]
Etterspørselen blir altså ganget med omtrent det samme tallet hver gang, og da passer en eksponentiell modell:
\[ q(p) = \textcolor{blue}{a} \cdot \textcolor{red}{b}^p \]
Vi lager en liste med punktene og bruker RegEksp, på samme måte som videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025 bruker RegLogist for en logistisk modell. Den finner tallene \( \textcolor{blue}{a} \) og \( \textcolor{red}{b} \) som gjør at grafen går så nær punktene som mulig. GeoGebra bruker \( x \) for prisen \( p\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
l1 = {(10, 237), (20, 111), (30, 49), (40, 22), (50, 12)}
q(x) = RegEksp(l1)
Med \( \textcolor{blue}{a} \) avrundet til to desimaler og \( \textcolor{red}{b} \) til tre er modellen:
\[ q(p) \approx \textcolor{blue}{494{,}98} \cdot \textcolor{red}{0{,}927}^p \]Etterspørselen synker altså med omtrent \( 7{,}3\,\% \) for hver krone prisen øker.
2. Vurder gyldighetsområdet
Tabellen har priser fra 10 kr til 50 kr, og der ligger modellen nær punktene. Utenfor vet vi lite, som når gyldighetsområdet vurderes i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Med gratis vare, \( {p = 0}\text{,} \) gir modellen omtrent 495, men tabellen sier ingenting om så lave priser. Modellen blir heller aldri 0, uansett hvor høy prisen er. Vi sier derfor at modellen gjelder for priser fra 10 kr til 50 kr.
Merk – Andre modeller: Andre modeller kan også være riktige når valget er begrunnet, for eksempel en eksponentiell modell gjennom det første og det siste punktet, \( {q \approx 500 \cdot 0{,}928^p}\text{.} \) En potensmodell \( {q = c \cdot p^r} \) passer dårligere: den gir omtrent 299 i stedet for 237 når prisen er 10 kr.
Oppgave 1b)
Hva bør prisen for varen være dersom bedriften skal selge 70 enheter per dag?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1b
Svar
Avrundet til én desimal bør prisen være:
Vi bruker modellen fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi løser likningen \( {q(p) = 70}\text{.} \) Den ukjente står i eksponenten, så vi tar \( \ln \) på begge sider.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp likningen
I a) fant vi modellen:
\[ q(p) \approx 494{,}98 \cdot 0{,}927^p \]
Bedriften skal selge 70 enheter, så vi setter \( {q(p) = 70} \) og deler på \( 494{,}98\text{:} \)
\[ \begin{aligned} 494{,}98 \cdot 0{,}927^p &= 70 \\ 0{,}927^p &= \dfrac{70}{494{,}98} \end{aligned} \]
2. Løs med ln
Vi tar \( \ln \) på begge sider. Logaritmeregelen forteller oss at:
\[ \ln\left(\textcolor{red}{b}^{\textcolor{green}{p}}\right) = \textcolor{green}{p} \cdot \ln \textcolor{red}{b} \]Hvis du er usikker på regelen, kan du se videoen Regneregler med Logaritmer.
Det gir oss:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{p} \cdot \ln \textcolor{red}{0{,}927} &= \ln\left(\dfrac{70}{494{,}98}\right) \\ \textcolor{green}{p} &= \dfrac{\ln\left(\dfrac{70}{494{,}98}\right)}{\ln \textcolor{red}{0{,}927}} \\ &\approx \dfrac{-1{,}9560}{-0{,}0758} \approx 25{,}8 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Finn skjæringspunktet
Vi tegner linja \( {y = 70} \) og finner skjæringspunktet med modellen \( {q(p) \approx 494{,}98 \cdot 0{,}927^p} \) fra a) med Skjæring, som «skjæring mellom to objekter» i videoen Oppgave 1C - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025:
Skriv inn i GeoGebra:
g: y = 70
A = Skjæring(q, g)
Skjæringspunktet er \( {A \approx (25{,}79;\ 70)}\text{,} \) så prisen bør være omtrent \( 25{,}8 \) kr.
For en annen vare viser det seg at
Her er den daglige etterspørselen når varen koster kroner.
Oppgave 1c)
Hva må prisen være dersom inntektene skal bli størst mulig?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1c
Svar
Inntekten er størst når det selges omtrent 239 enheter per dag, og da er prisen:
Inntekten er pris ganger antall solgte enheter. Vi skriver den som en funksjon av \( x\text{,} \) deriverer og setter den deriverte lik null.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp inntekten
Bedriften selger \( x \) enheter til prisen \( p\text{,} \) så inntekten er:
\[ \begin{aligned} I(x) &= x \cdot p \\ &= x(79 - 12{,}2\ln x) \\ &= 79x - 12{,}2\,\textcolor{red}{x} \cdot \textcolor{blue}{\ln x} \end{aligned} \]
2. Deriver med produktregelen
Det siste leddet er et produkt. 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 den, kan du se videoen Produktregelen.
\( {(\ln x)' = \dfrac{1}{x}}\text{,} \) som er regelen for \( \ln u \) med \( {u = x} \) i videoen Derivasjonsregler/Formler. Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{x} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{1} \\ \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{\ln x} & \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{\dfrac{1}{x}} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} I'(x) &= 79 - 12{,}2\left(\textcolor{red}{1} \cdot \textcolor{blue}{\ln x} + \textcolor{red}{x} \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{1}{x}}\right) \\ &= 79 - 12{,}2\ln x - 12{,}2 \\ &= 66{,}8 - 12{,}2\ln x \end{aligned} \]
3. Sett den deriverte lik null
\[ \begin{aligned} 66{,}8 - 12{,}2\ln x &= 0 \\ 12{,}2\ln x &= 66{,}8 \\ x &= e^{66{,}8/12{,}2} \approx 238{,}7 \end{aligned} \]\( I'(x) \) er positiv før dette punktet og negativ etter, fordi \( \ln x \) vokser. Inntekten er derfor størst her.
4. Finn prisen
Vi trenger ikke regne ut \( x \) først, for prisen inneholder \( 12{,}2\ln x\text{,} \) som vi nettopp fant:
\[ \begin{aligned} p &= 79 - 12{,}2\ln x \\ &= 79 - 66{,}8 = 12{,}2 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Løs i CAS
Vi definerer prisen og inntekten, løser \( {I'(x) = 0} \) og setter løsningen inn i \( p\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
p(x) := 79 - 12.2 ln(x)
I(x) := x p(x)
Løs(I'(x) = 0, x)
p(238.7483)
Rad 3 gir \( {x \approx 238{,}7}\text{,} \) og rad 4 gir prisen \( 12{,}2 \) kr.
Kostnadene (i kroner) ved produksjon og salg av enheter per dag er gitt ved
Oppgave 1d)
Hvor mange enheter må produseres og selges per dag for at grenseinntektene skal bli lik grensekostnadene?
Gi en praktisk tolkning av svaret.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1d
Svar
Ved omtrent 80 enheter per dag gir én enhet til like mye i inntekt som i kostnad, og overskuddet er størst:
Vi bruker grenseinntekten \( I'(x) \) fra c). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Grenseinntekten er \( I'(x) \) og grensekostnaden er \( K'(x)\text{.} \) Vi setter dem like og løser likningen. Der er overskuddet størst.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Likningen har både \( \ln x \) og \( x\text{,} \) så vi kan ikke få \( x \) alene med regnereglene i S2. Uten PC kan du prøve deg fram med kalkulatoren: med \( {x = 79} \) er \( {I'(x) - K'(x) \approx 0{,}17}\text{,} \) og med \( {x = 80} \) er den omtrent \( {-0{,}02}\text{,} \) så løsningen ligger mellom 79 og 80, nærmest 80.
Metode: Med GeoGebra
1. Sett opp likningen
I c) fant vi \( \textcolor{blue}{\text{grenseinntekten}}\text{:} \)
\[ \textcolor{blue}{I'(x)} = \textcolor{blue}{66{,}8 - 12{,}2\ln x} \]
Potensregelen forteller oss at:
\[ (x^n)' = n \cdot x^{n - 1} \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Derivasjonsregler/Formler.
Vi deriverer \( K \) ledd for ledd og får \( \textcolor{red}{\text{grensekostnaden}}\text{:} \)
\[ \textcolor{red}{K'(x)} = \textcolor{red}{0{,}042x + 10} \]
Vi setter dem like:
\[ \textcolor{blue}{66{,}8 - 12{,}2\ln x} = \textcolor{red}{0{,}042x + 10} \]
2. Løs i CAS
På samme CAS-ark som i c) definerer vi \( K \) og løser likningen, som med Løs i videoen Oppgave 3C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Her bruker vi NLøs med en startverdi, fordi likningen har både \( \ln x \) og \( x\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
K(x) := 0.021x^2 + 10x + 910
NLøs(I'(x) = K'(x), x = 80)
Rad 6 gir \( {x \approx 79{,}9}\text{,} \) altså omtrent 80 enheter per dag.
3. Tolk svaret
Overskuddet er inntekt minus kostnad, så:
\[ O'(x) = I'(x) - K'(x) \]
For færre enn 80 enheter er grenseinntekten større enn grensekostnaden, så én enhet til øker overskuddet. For flere enn 80 er det omvendt. Overskuddet er derfor størst ved omtrent 80 enheter per dag, og da er prisen omtrent \( {79 - 12{,}2\ln 80 \approx 25{,}5} \) kr.
S2 vår 2023 - Del 1 - uten hjelpemidler
Oppgave 2
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om optimering,
- Flere oppgaver om tangent,
- Flere oppgaver om økonomi
Figuren nedenfor viser grafen til kostnadsfunksjonen og grafen til inntektsfunksjonen ved produksjon og salg av en vare.
Oppgave 2a)
Forklar hvordan du ut fra den grafiske framstillingen kan bestemme en tilnærmet verdi for grensekostnaden når det blir produsert 40 enheter. Omtrent hvor stor er denne grensekostnaden?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2a
Svar
Grensekostnaden er stigningstallet til tangenten i avlest fra figuren:
Grensekostnaden er den deriverte av kostnadsfunksjonen, altså stigningstallet til tangenten. Vi tegner tangenten i \( {x = 40} \) og leser av stigningstallet.
1. Tegn tangenten
Vi kaller kostnadsfunksjonen \( K\text{.} \) Grensekostnaden ved 40 enheter er \( K'(40)\text{,} \) stigningstallet til tangenten til grafen i \( {x = 40}\text{.} \) Den forteller omtrent hvor mye én enhet til koster, som i videoen Oppgave 5 - Del 1 - S1 Eksamen Høst 2023.
Grafen går gjennom \( (40, 3000)\text{.} \) Der legger vi en linjal inntil grafen, slik at den bare så vidt rører den, og tegner den grønne tangenten:
2. Les av stigningstallet
Stigningstallet til en linje gjennom \( (x_1, y_1) \) og \( (x_2, y_2) \) er:
\[ a = \dfrac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} \]
Den grønne tangenten går gjennom \( (40, 3000) \) og omtrent gjennom \( (100, 7600)\text{.} \) Det gir oss:
\[ \begin{aligned} K'(40) &\approx \dfrac{7600 - 3000}{100 - 40} \\ &= \dfrac{4600}{60} \approx \textcolor{green}{77} \end{aligned} \]Når det produseres 40 enheter, koster én enhet til altså omtrent 77 kr. Tangenten er tegnet for hånd, så en avlesning litt over eller under er like god.
Oppgave 2b)
Forklar hvordan du, ved å se på stigningstallet i ulike punkt på grafene, kan avgjøre hvor mange enheter som må produseres for at overskuddet skal bli størst mulig.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2b
Svar
Overskuddet er størst der tangenten til kostnadsgrafen er parallell med inntektslinja, avlest fra figuren:
Overskuddet er avstanden fra kostnadsgrafen opp til inntektsgrafen. Vi sammenligner stigningstallene til de to grafene og ser hvor avstanden slutter å øke.
1. Sammenlign stigningstallene
Med inntektsfunksjonen \( I \) og kostnadsfunksjonen \( K \) er overskuddet inntekt minus kostnad, som i videoen Oppgave 1A (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023:
\[ O(x) = \textcolor{blue}{I(x)} - \textcolor{red}{K(x)} \]
Vi deriverer:
\[ O'(x) = \textcolor{blue}{I'(x)} - \textcolor{red}{K'(x)} \]
Inntektsgrafen er en rett linje gjennom \( (0, 0) \) og \( (100, 10\,000)\text{,} \) så stigningstallet er det samme overalt:
\[ \textcolor{blue}{I'(x)} = \dfrac{10\,000}{100} = \textcolor{blue}{100} \]
Kostnadsgrafen krummer oppover, så stigningstallet \( \textcolor{red}{K'(x)} \) øker. Der det er mindre enn \( \textcolor{blue}{100}\text{,} \) øker overskuddet, og der det er større, minker overskuddet:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{K'(x)} < \textcolor{blue}{100}&\text{:} \quad O'(x) > 0 \\ \textcolor{red}{K'(x)} > \textcolor{blue}{100}&\text{:} \quad O'(x) < 0 \end{aligned} \]Overskuddet er derfor størst der \( {O'(x) = 0}\text{,} \) som for ekstremalpunktet i videoen Oppgave 1C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Det er der \( {\textcolor{red}{K'(x)} = \textcolor{blue}{100}}\text{,} \) altså der tangenten til kostnadsgrafen er parallell med inntektslinja.
2. Finn punktet på figuren
Vi skyver en linjal parallelt med inntektslinja ned til den så vidt rører kostnadsgrafen. Den grønne linja rører grafen omtrent i \( {x = 57{,}5}\text{:} \)
Der er den prikkede avstanden opp til inntektslinja størst. Bedriften må altså produsere og selge omtrent 57 eller 58 enheter. Linja er tegnet for hånd, så en avlesning litt over eller under er like god.