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
Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.
76 oppgaver i S2 · viser 61–70
Oppgavene
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 høst 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 2
Miriam har bestemt seg for å sette inn 20 000 kroner på en konto i begynnelsen av hvert år. Det første sparebeløpet vil hun sette inn i begynnelsen av 2024, det andre beløpet i begynnelsen av 2025, og så videre. Anta at hun får en fast årlig rentesats på 3,5 prosent.
Oppgave 2a)
Vis at Miriam vil ha 565 594 kroner på kontoen like etter at hun har satt inn innskudd nummer 20.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2a
Svar
Avrundet til hele kroner:
Hvert innskudd vokser med vekstfaktoren \( 1{,}035 \) for hvert år det står på kontoen. Saldoen er summen av de 20 innskuddene med renter, og den summen er en geometrisk rekke.
Metode: Med kalkulator
1. Skriv saldoen som en rekke
Vekstfaktoren for \( 3{,}5\,\% \) er \( 1{,}035\text{,} \) som i videoen Vekstfaktor. Innskudd nummer 20 er nettopp satt inn og har ingen renter. Innskudd nummer 19 har stått i 1 år, og det første innskuddet i 19 år:
\[ \begin{aligned} S_{20} = \ &20\,000 + 20\,000 \cdot \textcolor{red}{1{,}035} \\ &+ \ldots + 20\,000 \cdot \textcolor{red}{1{,}035}^{19} \end{aligned} \]Hvert ledd er det forrige ganget med vekstfaktoren, så rekken er geometrisk.
2. Bruk summeformelen
Summen av de \( n \) første leddene i en geometrisk rekke er:
\[ S_n = \textcolor{blue}{a_1} \cdot \dfrac{\textcolor{red}{k}^{\textcolor{green}{n}} - 1}{\textcolor{red}{k} - 1} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Sum geometriske rekker Eksempel.
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{a_1} &= \textcolor{blue}{20\,000} & \textcolor{red}{k} &= \textcolor{red}{1{,}035} & \textcolor{green}{n} &= \textcolor{green}{20} \end{aligned} \]
Plugger vi inn, får vi:
\[ \begin{aligned} S_{20} &= \textcolor{blue}{20\,000} \cdot \dfrac{\textcolor{red}{1{,}035}^{\textcolor{green}{20}} - 1}{\textcolor{red}{1{,}035} - 1} \\ &\approx 565\,593{,}64 \end{aligned} \]Avrundet til hele kroner er det \( 565\,594 \) kr.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut summen i CAS
Innskudd nummer \( {20 - j} \) har stått i \( j \) år, så vi lar Sum legge sammen \( {20\,000 \cdot 1{,}035^j} \) for \( {j = 0} \) til \( 19\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
Sum(20000*1.035^j, j, 0, 19)
Summen er omtrent \( 565\,594 \) kr.
Hermod har også bestemt seg for å spare. Han vil sette inn et fast beløp i begynnelsen av hvert år. Det første sparebeløpet setter han inn i begynnelsen av 2024. Han får også en fast årlig rentesats på 3,5 prosent. Hermod har regnet ut at han vil ha 692 852 kroner på kontoen like etter at innskudd nummer 20 er satt inn.
Oppgave 2b)
Bestem beløpet Hermod må sette inn hvert år for at dette skal stemme.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2b
Svar
Avrundet til hele kroner må Hermod sette inn:
Det er den samme rekken som i a), men med et ukjent innskudd \( x \) i stedet for \( 20\,000\text{.} \) Vi setter summen lik \( 692\,852 \) og løser for \( x\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp likningen
Med innskuddet \( \textcolor{blue}{x} \) er \( {\textcolor{blue}{a_1} = \textcolor{blue}{x}}\text{,} \) og ellers er alt som i a). Summeformelen fra a), som i videoen Sum geometriske rekker Eksempel, forteller oss at:
\[ S_n = \textcolor{blue}{a_1} \cdot \dfrac{k^n - 1}{k - 1} \]
Det gir:
\[ \textcolor{blue}{x} \cdot \dfrac{1{,}035^{20} - 1}{1{,}035 - 1} = 692\,852 \]
2. Finn innskuddet
Vi regner ut brøken og deler:
\[ \begin{aligned} \dfrac{1{,}035^{20} - 1}{0{,}035} &\approx 28{,}2797 \\ \textcolor{blue}{x} &\approx \dfrac{692\,852}{28{,}2797} \approx 24\,500 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen i CAS
På samme CAS-ark som i a) løser vi likningen for \( x \) med Løs og \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
Løs(x*Sum(1.035^j, j, 0, 19) = 692852, x)
Rad 2 gir \( {x \approx 24\,500} \) kr.
Miriam ønsker at det skal være 1 000 000 kroner på kontoen like etter at hun har satt inn innskudd nummer 20. For å få til dette, vil hun øke innskuddet med et fast beløp hvert år. Første innskudd skal være 20 000 kroner.
Oppgave 2c)
Hvor mye må hun øke innskuddet med hvert år?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2c
Svar
Avrundet til hele øre må hun øke innskuddet med:
Vi bruker summen \( 565\,593{,}64 \) kr fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi kaller økningen \( d\text{.} \) De \( 20\,000 \) kronene i hvert innskudd gir saldoen fra a), og hver økning er et nytt fast innskudd fra et år og ut, altså en ny geometrisk rekke.
Metode: Med kalkulator
1. Del opp innskuddene
Innskudd nummer \( n \) er \( {20\,000 + (n - 1)\textcolor{red}{d}}\text{.} \) Fra a) vet vi at \( 20\,000 \) kr hvert år gir:
\[ \textcolor{blue}{565\,593{,}64} \]
Den første økningen \( \textcolor{red}{d} \) kommer i innskudd 2 og er med i alle innskuddene etter det. Det er som å sette inn \( \textcolor{red}{d} \) hvert år i 19 år. Den andre økningen er med fra innskudd 3, altså i 18 år, og så videre, til den siste, som bare er med i innskudd 20.
2. Summer hver økning
En økning som er med i \( m \) innskudd, gir en geometrisk rekke med \( {a_1 = \textcolor{red}{d}}\text{,} \) \( {k = 1{,}035} \) og \( m \) ledd. Summeformelen forteller oss at:
\[ S_m = a_1 \cdot \dfrac{k^m - 1}{k - 1} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Sum geometriske rekker Eksempel.
For én økning gir det:
\[ \textcolor{red}{d} \cdot \dfrac{1{,}035^m - 1}{0{,}035} \]
Vi legger sammen for \( {m = 19, 18, \ldots, 1}\text{,} \) og setter \( \textcolor{red}{d} \) og \( \dfrac{1}{0{,}035} \) utenfor:
\[ \dfrac{\textcolor{red}{d}}{0{,}035}\left(1{,}035 + \ldots + 1{,}035^{19} - 19\right) \]
Summen i parentesen er en geometrisk rekke med \( {a_1 = 1{,}035}\text{,} \) \( {k = 1{,}035} \) og 19 ledd:
\[ \begin{aligned} 1{,}035 \cdot \dfrac{1{,}035^{19} - 1}{0{,}035} &\approx 27{,}27968 \\ \dfrac{27{,}27968 - 19}{0{,}035} &\approx \textcolor{darkorange}{236{,}5623} \end{aligned} \]Økningene gir altså til sammen \( \textcolor{darkorange}{236{,}5623}\textcolor{red}{d}\text{.} \)
3. Finn økningen
Saldoen skal være \( 1\,000\,000 \) kr:
\[ \textcolor{blue}{565\,593{,}64} + \textcolor{darkorange}{236{,}5623}\textcolor{red}{d} = 1\,000\,000 \]
Vi trekker fra \( \textcolor{blue}{565\,593{,}64} \) og deler:
\[ \begin{aligned} \textcolor{darkorange}{236{,}5623}\textcolor{red}{d} &= 434\,406{,}36 \\ \textcolor{red}{d} &\approx 1836{,}33 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen i CAS
Innskudd nummer \( n \) er \( {20\,000 + (n - 1)d} \) og har stått i \( {20 - n} \) år. Vi summerer for \( {n = 1} \) til \( 20\text{,} \) og løser for \( d \) med Løs og \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
Løs(Sum((20000 + (n - 1)*d)*1.035^(20 - n), n, 1, 20) = 1000000, d)
Rad 3 gir \( {d \approx 1836{,}33} \) kr.
S2 høst 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 3
- Flere oppgaver om gjennomsnitt,
- Flere oppgaver om sannsynlighet,
- Flere oppgaver om standardavvik,
- Flere oppgaver om statistikk
En dekkprodusent påstår at bremselengden for en type vinterdekk under bestemte forhold er 83 meter.
La være bremselengden ved en tilfeldig måling under disse forholdene.
Gå ut fra at er normalfordelt med og
Oppgave 3a)
Bestem sannsynligheten for at bremselengden ved en tilfeldig valgt måling er lengre enn 87 meter.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Avrundet til to desimaler:
\( X \) er normalfordelt. Vi gjør 87 meter om til en \( z \)-verdi og slår opp i tabellen over standard normalfordeling. Tabellen gir \( {P(Z \le z)}\text{,} \) så vi trekker den fra 1.
Metode: Med kalkulator
1. Standardiser
For en normalfordelt \( X \) med forventning \( \textcolor{blue}{\mu} \) og standardavvik \( \textcolor{red}{\sigma} \) er:
\[ P(X \le x) = P\left(Z \le \dfrac{x - \textcolor{blue}{\mu}}{\textcolor{red}{\sigma}}\right) \]Hvis du er usikker på dette, kan du se videoen Oblig Oppgave 7 Normalfordeling.
Her er \( {\textcolor{blue}{\mu} = \textcolor{blue}{83}} \) og \( {\textcolor{red}{\sigma} = \textcolor{red}{3}}\text{.} \) Plugger vi inn, får vi:
\[ \begin{aligned} & P(X > 87) \\ &= 1 - P\left(Z \le \dfrac{87 - \textcolor{blue}{83}}{\textcolor{red}{3}}\right) \\ &\approx 1 - P(Z \le 1{,}33) \end{aligned} \]
2. Slå opp i tabellen
Tabellen over standard normalfordeling gir \( {P(Z \le 1{,}33) = 0{,}9082}\text{:} \)
\[ P(X > 87) \approx 1 - 0{,}9082 = 0{,}0918 \]
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut i CAS
FordelingNormal\( (\mu, \sigma, x) \) gir \( {P(X \le x)}\text{.} \) Vi trekker den fra 1 og bruker \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
1 - FordelingNormal(83, 3, 87)
Rad 1 gir \( {P(X > 87) \approx 0{,}0912}\text{.} \) Kalkulatorruten gir \( 0{,}0918\text{,} \) fordi tabellen bruker \( {z = 1{,}33} \) i stedet for \( \dfrac{4}{3}\text{.} \)
Oppgave 3b)
Bestem slik at Gi en praktisk tolkning av svaret.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
I 90 % av målingene er bremselengden kortere enn avrundet til én desimal:
Nå kjenner vi sannsynligheten og leter etter grensen. Vi finner \( z \)-verdien som gir \( 0{,}9 \) i tabellen, og gjør den om til meter.
Metode: Med kalkulator
1. Finn verdien i tabellen
Vi leter etter \( 0{,}9 \) inne i tabellen. Tabellen gir \( {P(Z \le 1{,}28) = 0{,}8997} \) og \( {P(Z \le 1{,}29) = 0{,}9015}\text{,} \) så \( {z \approx 1{,}28}\text{.} \)
2. Gjør om til meter
Standardiseringen fra a), som i videoen Oblig Oppgave 7 Normalfordeling, forteller oss at:
\[ z = \dfrac{k - \textcolor{blue}{\mu}}{\textcolor{red}{\sigma}} \]
Løser vi for \( k\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} k &= \textcolor{blue}{\mu} + z \cdot \textcolor{red}{\sigma} \\ &\approx \textcolor{blue}{83} + 1{,}28 \cdot \textcolor{red}{3} \\ &= 86{,}84 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut i CAS
InversNormalfordeling\( (\mu, \sigma, p) \) gir grensen \( k \) med \( {P(X \le k) = p}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
InversNormalfordeling(83, 3, 0.9)
Rad 2 gir \( {k \approx 86{,}84}\text{.} \)
Oppgave 3c)
Bestem sannsynligheten for at gjennomsnittet av 15 målinger er mindre enn 84 meter.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3c
Svar
Avrundet til to desimaler:
Gjennomsnittet av 15 målinger varierer mindre enn én måling. Det er normalfordelt med samme forventning, men standardavviket deles på \( \sqrt{15}\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Finn fordelingen til gjennomsnittet
Gjennomsnittet \( \bar{X} \) av \( \textcolor{green}{n} \) uavhengige målinger har forventning \( \textcolor{blue}{\mu} \) og standardavvik:
\[ \sigma_{\bar{X}} = \dfrac{\textcolor{red}{\sigma}}{\sqrt{\textcolor{green}{n}}} \]Hvis du er usikker på dette, kan du se videoen Oblig oppgave 8 Sentralgrenseteoremet. Når hver måling er normalfordelt, er også \( \bar{X} \) normalfordelt.
Her er \( {\textcolor{red}{\sigma} = \textcolor{red}{3}} \) og \( {\textcolor{green}{n} = \textcolor{green}{15}}\text{:} \)
\[ \sigma_{\bar{X}} = \dfrac{\textcolor{red}{3}}{\sqrt{\textcolor{green}{15}}} \approx 0{,}7746 \]
2. Standardiser og slå opp
Vi standardiserer med standardavviket til gjennomsnittet. Tabellen over standard normalfordeling gir \( {P(Z \le 1{,}29) = 0{,}9015}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} P(\bar{X} < 84) &= P\left(Z < \dfrac{84 - \textcolor{blue}{83}}{0{,}7746}\right) \\ &\approx P(Z < 1{,}29) \\ &\approx 0{,}9015 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut i CAS
Vi bruker FordelingNormal med standardavviket \( \dfrac{3}{\sqrt{15}} \) for gjennomsnittet:
Skriv inn i GeoGebra:
FordelingNormal(83, 3/sqrt(15), 84)
Rad 3 gir \( {P(\bar{X} < 84) \approx 0{,}9016}\text{.} \)
Noen mener at bremselengden er lengre enn 83 meter. De ville derfor gjennomføre en test under de samme bestemte forholdene, for å sjekke om det er hold i dekkprodusentens påstand.
Det ble gjennomført 15 målinger. Resultatet av målingene (i meter) er gitt i tabellen nedenfor.
Oppgave 3d)
Gjennomfør en hypotesetest med et signifikansnivå på 5 prosent til å avgjøre om det er hold i mistanken.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3d
Svar
P-verdien er omtrent så vi forkaster ikke
Vi bruker standardavviket til gjennomsnittet fra c). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Mistanken er at bremselengden er lengre enn 83 meter. Vi regner ut gjennomsnittet av målingene og finner hvor sannsynlig et så høyt gjennomsnitt er hvis produsenten har rett.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp hypotesene
\( \textcolor{red}{H_1} \) er det vi vil finne grunnlag for, og \( \textcolor{blue}{H_0} \) er at alt er som produsenten påstår, som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. Med \( \mu \) som forventet bremselengde i meter:
\[ \textcolor{blue}{H_0\text{: } \mu = 83} \qquad \textcolor{red}{H_1\text{: } \mu > 83} \]Testen er ensidig, fordi mistanken bare er at bremselengden er lengre.
2. Regn ut gjennomsnittet
Summen av de 15 målingene er \( 1262{,}7\text{,} \) så:
\[ \bar{x} = \dfrac{1262{,}7}{15} = 84{,}18 \]
3. Regn ut testobservatoren
Standardavviket \( {\sigma = 3} \) er kjent, så vi bruker en z-test, som i videoen Valg av Test - Estimering og Hypotesetesting. Testobservatoren er:
\[ z = \dfrac{\bar{x} - \textcolor{blue}{\mu_0}}{\dfrac{\sigma}{\sqrt{n}}} \]
Her er \( {\textcolor{blue}{\mu_0} = \textcolor{blue}{83}} \) fra \( H_0\text{,} \) og i c) fant vi \( {\dfrac{\sigma}{\sqrt{n}} = \dfrac{3}{\sqrt{15}} \approx 0{,}7746}\text{:} \)
\[ z = \dfrac{84{,}18 - \textcolor{blue}{83}}{0{,}7746} \approx 1{,}52 \]
4. Finn P-verdien og konkluder
P-verdien er sannsynligheten for et gjennomsnitt minst så høyt hvis \( H_0 \) er sann. Tabellen gir \( {P(Z \le 1{,}52) = 0{,}9357}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} P(Z \ge 1{,}52) &= 1 - 0{,}9357 \\ &= 0{,}0643 \end{aligned} \]P-verdien er større enn \( 0{,}05\text{,} \) så vi forkaster ikke \( \textcolor{blue}{H_0}\text{,} \) som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. Målingene gir ikke grunnlag for å si at bremselengden er lengre enn 83 meter.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut i CAS
Hypotesene og testobservatoren er de samme som i kalkulatorruten. Vi legger målingene i tre lister, én per rad i tabellen, regner ut gjennomsnittet og finner P-verdien:
Skriv inn i GeoGebra:
r1 := {86.4, 85.5, 82.9, 81.9, 84.0}
r2 := {86.4, 82.3, 85.9, 77.7, 83.0}
r3 := {86.9, 88.3, 86.2, 80.5, 84.8}
(Sum(r1) + Sum(r2) + Sum(r3))/15
1 - FordelingNormal(83, 3/sqrt(15), 84.18)
Rad 7 gir \( {\bar{x} = 84{,}18}\text{,} \) og rad 8 gir P-verdien \( 0{,}0638\text{.} \) Den er større enn \( 0{,}05\text{,} \) så vi forkaster ikke \( H_0\text{.} \)
S2 høst 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 4
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 4a)
Beskriv en rekursiv sammenheng mellom og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
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 gir \( 5n\text{,} \) men de fem hjørnekulene telles to ganger, så det kommer \( {5n - 5 = 5(\textcolor{red}{n - 1})} \) nye kuler. Sammenhengen er derfor:
\[ P_n = P_{n-1} + 5(\textcolor{red}{n - 1}) \]
For eksempel er \( {P_3 = P_2 + 5 \cdot 2 = 16}\text{.} \)
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), \( {P_n = P_{n-1} + 5(n - 1)}\text{.} \) Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
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.
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 \( 24\,751\text{.} \)
S2 høst 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 5
- Flere oppgaver om programmering,
- Flere oppgaver om sannsynlighet,
- Flere oppgaver om simulering,
- Flere oppgaver om statistikk
Høyden til en tilfeldig valgt jente på 24 måneder er tilnærmet normalfordelt med forventningsverdi og standardavvik
Høyden til en tilfeldig valgt gutt på 24 måneder er tilnærmet normalfordelt med forventningsverdi og standardavvik
Lag et program som du kan bruke til å anslå sannsynligheten for at høyden til et tilfeldig valgt barn på 24 måneder er mindre enn 84 cm. Gå ut ifra at det er like mange jenter som gutter i populasjonen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5
Svar
Vi lar programmet velge et tilfeldig barn mange ganger: først om det er en jente eller en gutt, så høyden fra riktig normalfordeling. Andelen barn under 84 cm er et anslag for sannsynligheten.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan du ikke kjøre programmet. Øv på å skrive og lese slike programmer på papir, og på å regne ut sannsynligheten med tabellen, som i kontrollen nedenfor.
Metode: Med Python
1. Skriv programmet
Programmet står i svaret. Vi gjentar forsøket i en løkke og teller, som i videoen Oppgave 4B (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. \( \texttt{random()} \) gir et tilfeldig tall mellom 0 og 1, og \( \texttt{normal} \) en tilfeldig verdi fra en normalfordeling, der det første tallet er forventningen og det andre standardavviket.
2. Les programmet linje for linje
Løkka i linje 6 går \( {N = 100\,000} \) ganger. Linje 7 gir en jente med sannsynlighet \( \dfrac{1}{2}\text{,} \) og da trekker linje 8 høyden fra normalfordelingen med forventning \( \textcolor{red}{87} \) og standardavvik \( \textcolor{red}{3{,}3}\text{.} \) Ellers er det en gutt, og linje 10 trekker høyden med forventning \( \textcolor{blue}{88} \) og standardavvik \( \textcolor{blue}{3{,}1}\text{.} \)
Linje 11 sjekker om høyden er under 84 cm, og da teller linje 12 én til. Linje 14 skriver ut andelen av barna som var under 84 cm. Simuleringen gir litt ulike tall hver gang, men med så mange barn blir svaret nesten alltid \( 0{,}14 \) avrundet til to desimaler.
Kontroll: Med tabellen over standard normalfordeling er sannsynligheten for en jente og for en gutt under 84 cm:
\[ \begin{aligned} P(X < 84) &= P(Z < -0{,}91) \\ &= 0{,}1814 \\ P(Y < 84) &= P(Z < -1{,}29) \\ &= 0{,}0985 \end{aligned} \]Halvparten er jenter, så sannsynligheten er gjennomsnittet av de to, \( {0{,}13995 \approx 0{,}140}\text{,} \) som simuleringen.
S2 vår 2023 - Del 1 - uten hjelpemidler
Oppgave 1
Regn ut integralet
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1
Svar
Vi ser at integralet består av to ledd. Vi finner derfor en antiderivert ledd for ledd og setter inn grensene til slutt.
1. Finn en antiderivert ledd for ledd
\( \textcolor{blue}{e^x} \) integrert blir \( \underline{\textcolor{blue}{e^x}}\text{,} \) fordi \( {(e^x)' = e^x}\text{.} \)
For \( 3x^2 \) bruker vi potensregelen for integraler, som gjelder for \( {n \neq -1}\text{:} \)
\[ \int x^{\textcolor{green}{n}}\,dx = \dfrac{1}{\textcolor{green}{n} + 1}x^{\textcolor{green}{n} + 1} + C \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Basic integrasjonsregler/formler, som regner ut nettopp \( \int_0^1 3x^2\,dx\text{.} \)
Her er \( {\textcolor{green}{n} = \textcolor{green}{2}}\text{,} \) så \( \textcolor{red}{3x^2} \) integrert blir:
\[ 3 \cdot \dfrac{1}{\textcolor{green}{2} + 1}x^{\textcolor{green}{2} + 1} = \underline{\textcolor{red}{x^3}} \]
2. Sett inn grensene
Et bestemt integral regner vi ut med en antiderivert \( F\text{:} \)
\[ \int_a^b f(x)\,dx = F(b) - F(a) \]
Plugger vi inn antiderivertene og grensene, får vi:
\[ \begin{aligned} & \int_0^1 \left(e^x + 3x^2\right) dx \\ &= \left[\textcolor{blue}{e^x} + \textcolor{red}{x^3}\right]_0^1 \\ &= \left(\textcolor{blue}{e} + \textcolor{red}{1}\right) - \left(\textcolor{blue}{1} + \textcolor{red}{0}\right) \\ &= e \end{aligned} \]Da vi satte inn \( {x = 0}\text{,} \) brukte vi at \( {e^0 = 1}\text{.} \)
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.
S2 vår 2023 - Del 1 - uten hjelpemidler
Oppgave 3
En sannsynlighetsfordeling er gitt ved tabellen nedenfor.
Oppgave 3a)
Vis at
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Med er så:
Summen av alle sannsynlighetene i en fordeling er 1. Det gir oss \( k\text{,} \) og så legger vi sammen sannsynlighetene for \( {X = 2} \) og \( {X = 3}\text{.} \)
1. Finn den ukjente sannsynligheten
Sannsynlighetene for alle verdiene \( X \) kan ha, blir til sammen 1, som i videoen Oblig Oppgave 1 (Diskret sans):
\[ \begin{aligned} & P(X = 0) + P(X = 1) \\ &+ P(X = 2) + P(X = 3) = 1 \end{aligned} \]
Plugger vi inn tallene fra tabellen, får vi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{k} + 0{,}3 + (\textcolor{blue}{k} - 0{,}2) + 0{,}1 &= 1 \\ 2\textcolor{blue}{k} + 0{,}2 &= 1 \\ \textcolor{blue}{k} &= \textcolor{blue}{0{,}4} \end{aligned} \]
2. Legg sammen sannsynlighetene
\( {X > 1} \) betyr at \( X \) er 2 eller 3:
\[ \begin{aligned} & P(X > 1) \\ &= P(X = 2) + P(X = 3) \\ &= (\textcolor{blue}{0{,}4} - 0{,}2) + 0{,}1 \\ &= 0{,}2 + 0{,}1 = 0{,}3 \end{aligned} \]
Oppgave 3b)
Bestem og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
Vi bruker \( {k = 0{,}4} \) fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Forventningen er summen av hver verdi ganget med sannsynligheten sin. Variansen finner vi med forventningen til \( X^2\text{.} \)
1. Regn ut forventningen
I a) fant vi \( {k = 0{,}4}\text{,} \) så sannsynlighetene for \( {X = 0, 1, 2, 3} \) er \( 0{,}4\text{,} \) \( 0{,}3\text{,} \) \( 0{,}2 \) og \( 0{,}1\text{.} \) Forventningen er:
\[ E(X) = \sum x \cdot P(X = x) \]Hvis du er usikker på denne, kan du se videoen Oblig Oppgave 1 (Diskret sans).
Plugger vi inn, får vi:
\[ \begin{aligned} E(X) &= 0 \cdot 0{,}4 + 1 \cdot 0{,}3 \\ &\quad + 2 \cdot 0{,}2 + 3 \cdot 0{,}1 \\ &= 0 + 0{,}3 + 0{,}4 + 0{,}3 \\ &= \textcolor{red}{1} \end{aligned} \]
2. Regn ut variansen
Variansen er forventningen til \( X^2 \) minus kvadratet av forventningen, som i videoen Oblig Oppgave 1 (Diskret sans):
\[ \text{Var}(X) = \textcolor{green}{E(X^2)} - \textcolor{red}{E(X)}^2 \]
Vi finner \( \textcolor{green}{E(X^2)} \) på samme måte som \( E(X)\text{,} \) med \( x^2 \) i stedet for \( x\text{:} \)
\[ \begin{aligned} E(X^2) &= 0^2 \cdot 0{,}4 + 1^2 \cdot 0{,}3 \\ &\quad + 2^2 \cdot 0{,}2 + 3^2 \cdot 0{,}1 \\ &= 0 + 0{,}3 + 0{,}8 + 0{,}9 \\ &= \textcolor{green}{2} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \text{Var}(X) = \textcolor{green}{2} - \textcolor{red}{1}^2 = 1 \]
S2 vår 2023 - Del 1 - uten hjelpemidler
Oppgave 4
En elev har skrevet følgende kode:
Oppgave 4a)
Forklar hva eleven ønsker å regne ut.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
Eleven ønsker å regne ut summen av de første leddene i den aritmetiske rekken med og
Vi følger løkka noen runder og ser hva som legges til \( S \) hver gang.
1. Følg løkka
Linje 7 til 9 er en løkke som går \( {N = 10} \) ganger. I hver runde legger linje 8 tallet \( a \) til summen \( S\text{,} \) og linje 9 øker \( a \) med \( {d = 4}\text{.} \) Hvis du er usikker på løkker, kan du se videoen Summen av de 100 første figurtallene.
Etter tre runder er:
\[ S = \textcolor{blue}{3} + 7 + 11 \]
2. Kjenn igjen rekken
Leddene øker med \( \textcolor{red}{4} \) hver gang, så dette er en aritmetisk rekke med \( {\textcolor{blue}{a_1 = 3}} \) og \( {\textcolor{red}{d = 4}}\text{.} \) Programmet legger sammen de \( 10 \) første leddene, og det siste er \( {3 + 9 \cdot 4 = 39}\text{.} \)
Summen av de \( n \) første leddene i en aritmetisk rekke er:
\[ S_n = \dfrac{n(\textcolor{blue}{a_1} + a_n)}{2} \]
Plugger vi inn \( {n = 10}\text{,} \) \( {\textcolor{blue}{a_1 = 3}} \) og \( {a_{10} = 39}\text{,} \) får vi:
\[ S_{10} = \dfrac{10 \cdot (\textcolor{blue}{3} + 39)}{2} = 210 \]
Oppgave 4b)
Hva blir resultatet når programmet kjøres, dersom N settes til 100 i linje 4?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
Programmet skriver ut summen av de første leddene:
Fra a) legger programmet sammen de \( N \) første leddene i den aritmetiske rekken med \( {\textcolor{blue}{a_1 = 3}} \) og \( {\textcolor{red}{d = 4}}\text{.} \) Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi finner det siste leddet, \( a_{100}\text{,} \) og bruker sumformelen for aritmetiske rekker.
1. Finn det siste leddet
Det \( n \)-te leddet i en aritmetisk rekke er:
\[ a_n = \textcolor{blue}{a_1} + (n - 1) \cdot \textcolor{red}{d} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Aritmetiske rekker intro.
Med \( {n = 100} \) får vi:
\[ a_{100} = \textcolor{blue}{3} + 99 \cdot \textcolor{red}{4} = 399 \]
2. Regn ut summen
Summen av de \( n \) første leddene er:
\[ S_n = \dfrac{n(\textcolor{blue}{a_1} + a_n)}{2} \]Hvis du er usikker på sumformelen, kan du se videoen Sum aritmetiske rekker Eksempel.
Plugger vi inn \( {n = 100}\text{,} \) \( {\textcolor{blue}{a_1 = 3}} \) og \( {a_{100} = 399}\text{,} \) får vi:
\[ S_{100} = \dfrac{100 \cdot (\textcolor{blue}{3} + 399)}{2} = 20\,100 \]
S2 vår 2023 - Del 1 - uten hjelpemidler
Oppgave 5
- Flere oppgaver om geometriske rekker,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om rekker,
- Flere oppgaver om vekstfaktor
Knut må hver dag ta en tablett som inneholder 7 mg av et virkestoff. I kroppen brytes 10 prosent av dette virkestoffet ned hvert døgn. Knut har lest at det kan være skadelig å ha mer enn 100 mg av virkestoffet i kroppen. Legen beroliger Knut med at dette ikke vil skje med den dosen Knut tar.
Avgjør om det legen sier, stemmer.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 5
Svar
Mengden i kroppen nærmer seg 70 mg, men kommer aldri over, så legen har rett:
Det som er igjen av hver tablett, blir ganget med 0,9 for hvert døgn. Mengden rett etter en tablett er derfor en geometrisk rekke, og vi finner hvor stor summen kan bli.
1. Sett opp mengden som en rekke
Når 10 prosent brytes ned, er 90 prosent igjen, så vekstfaktoren per døgn er \( \textcolor{red}{0{,}9}\text{.} \) Rett etter tablett nummer \( n \) er den nye tabletten \( \textcolor{blue}{7} \) mg, det som er igjen av tabletten fra døgnet før, er \( {\textcolor{blue}{7} \cdot \textcolor{red}{0{,}9}} \) mg, og så videre:
\[ \begin{aligned} S_n = \ &\textcolor{blue}{7} + \textcolor{blue}{7} \cdot \textcolor{red}{0{,}9} + \textcolor{blue}{7} \cdot \textcolor{red}{0{,}9}^2 \\ &+ \ldots + \textcolor{blue}{7} \cdot \textcolor{red}{0{,}9}^{n - 1} \end{aligned} \]Dette er en geometrisk rekke med \( {\textcolor{blue}{a_1} = \textcolor{blue}{7}} \) og \( {\textcolor{red}{k} = \textcolor{red}{0{,}9}}\text{.} \)
2. Regn ut den uendelige summen
En uendelig geometrisk rekke konvergerer når \( {-1 < \textcolor{red}{k} < 1}\text{,} \) og da er summen:
\[ S = \dfrac{\textcolor{blue}{a_1}}{1 - \textcolor{red}{k}} \]Hvis du er usikker på denne formelen, kan du se videoen Geometrisk rekke test.
Siden \( {-1 < 0{,}9 < 1}\text{,} \) konvergerer rekken. Plugger vi inn, får vi:
\[ S = \dfrac{\textcolor{blue}{7}}{1 - \textcolor{red}{0{,}9}} = \dfrac{7}{0{,}1} = 70 \]
3. Sammenlign med grensen
Alle leddene er positive, så hver delsum \( S_n \) er mindre enn den uendelige summen:
\[ S_n < S = 70 < 100 \]Rett etter en tablett er det altså alltid mindre enn 70 mg i kroppen, og mellom tablettene er det enda mindre. Legen har derfor rett.