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
modellering
Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.
8 oppgaver i S2 om modellering
Oppgavene
S2 vår 2026 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 3
7 poeng
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om logistisk regresjon,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om optimering,
- Flere oppgaver om regresjon,
- Flere oppgaver om økonomi
En nyoppstartet bedrift produserer og selger en vare. Bedriften regner med at den ukentlige etterspørselen er gitt ved
der er prisen i kroner per enhet.
Oppgave 3a)
Bestem et uttrykk for inntekten
Hvilken pris gir høyest inntekt?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Den høyeste inntekten er kr i uka:
Inntekten er pris ganger antall solgte enheter. Den høyeste inntekten finner vi der den deriverte er null.
Metode: For hånd
1. Sett opp inntekten
Med prisen \( \textcolor{blue}{p} \) selger bedriften \( \textcolor{red}{E(p)} \) enheter i uka, så:
\[ \begin{aligned} I(p) &= \textcolor{blue}{p} \cdot \textcolor{red}{(2700 - p^2)} \\ &= 2700p - p^3 \end{aligned} \]
2. Deriver og sett lik null
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 ledd for ledd og setter den deriverte lik null, som for toppunktet i videoen Oppgave 1C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023:
\[ \begin{aligned} I'(p) = 2700 - 3p^2 &= 0 \\ p^2 &= 900 \\ p &= 30 \end{aligned} \]Vi forkaster \( {p = -30}\text{,} \) fordi \( p \in [10, 45]\text{.} \)
3. Sjekk at det er et toppunkt
\( {I'(p) = 3(900 - p^2)} \) er positiv for \( {p < 30} \) og negativ for \( {p > 30}\text{,} \) så inntekten stiger fram til \( {p = 30} \) og synker etterpå. Inntekten blir da:
\[ I(30) = 81\,000 - 27\,000 = 54\,000 \]
Tabellen nedenfor viser noen ukentlige kostnader ved å produsere enheter.
Oppgave 3b)
Bruk opplysningene i tabellen ovenfor til å vise at bedriften må produsere og selge 875 enheter i uken for at overskuddet skal bli størst mulig.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
Toppunktet til overskuddet er i og av de hele tallene gir 875 størst overskudd, omtrent kr i uka:
Vi lager en kostnadsmodell med regresjon og skriver inntekten som en funksjon av antall enheter \( x\text{.} \) Så finner vi toppunktet til overskuddet \( {O(x) = I(x) - K(x)}\text{.} \)
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Regresjonen krever et digitalt verktøy. Uten PC kan du øve på å skrive inntekten som funksjon av \( x\text{,} \) og på å derivere \( O(x) \) når \( K(x) \) er gitt.
Metode: Med GeoGebra
1. Lag kostnadsmodellen
Kostnadene vokser stadig raskere, så vi bruker andregradsregresjon, som i videoen Oppgave 1A (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Vi lager en liste med punktene og skriver \( {K(x) =} \) RegPoly(l1, 2). Modellen går gjennom alle de fem punktene:
\[ K(x) = 0{,}01x^2 + 15x + 5000 \]
2. Skriv inntekten som funksjon av x
Bedriften selger \( {\textcolor{red}{x} = 2700 - \textcolor{blue}{p}^2} \) enheter. Løser vi for prisen, får vi \( {\textcolor{blue}{p} = \sqrt{2700 - x}}\text{,} \) så:
\[ I(x) = \textcolor{blue}{p} \cdot \textcolor{red}{x} = x\sqrt{2700 - x} \]Prisen \( p \in [10, 45] \) gir \( x \in [675, 2600]\text{.} \)
3. Finn toppunktet til overskuddet
Overskuddet er inntekt minus kostnad:
\[ \begin{aligned} O(x) &= I(x) - K(x) \\ &= x\sqrt{2700 - x} \\ &\quad - (0{,}01x^2 + 15x + 5000) \end{aligned} \]
Vi skriver det inn på intervallet og finner toppunktet med Ekstremalpunkt, som i videoen Oppgave 1B (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Toppunktet ligger ikke på et helt tall, så vi regner også ut \( O(874) \) og \( O(875)\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
l1 = {(50, 5775), (100, 6600), (300, 10400), (600, 17600), (1000, 30000)}
K(x) = RegPoly(l1, 2)
O(x) = Funksjon(x*sqrt(2700 - x) - K(x), 675, 2600)
E = Ekstremalpunkt(O, 675, 2600)
A = O(874)
B = O(875)
Toppunktet er \( (874{,}54;\ 11\,598{,}77)\text{.} \) Bedriften må selge et helt antall enheter, så vi sammenligner 874 og 875:
\[ \begin{aligned} O(874) &\approx 11\,598{,}764 \\ O(875) &\approx 11\,598{,}766 \end{aligned} \]\( O(875) \) er størst, så overskuddet er størst med 875 enheter i uka.
Bedriften registrerer salget de 8 første ukene.
Bedriften har som mål å produsere og selge 45 000 enheter totalt det første året. De antar at salget vil fortsette å følge samme trend som de første 8 ukene.
Oppgave 3c)
Vil bedriften klare å nå målet sitt?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3c
Svar
Bedriften må selge omtrent 876 enheter i uka resten av året, men salget flater ut under det. Den logistiske modellen gir omtrent enheter det første året:
Salget øker stadig mindre, så vi sammenligner snittet bedriften må selge resten av året med der salget flater ut. Med GeoGebra lager vi en logistisk modell og summerer den over 52 uker.
Metode: Med kalkulator
1. Regn ut snittet som trengs
De 8 første ukene er det solgt \( 6460 \) enheter til sammen. Resten av året, \( {52 - 8 = 44} \) uker, må det selges:
\[ \dfrac{45\,000 - 6460}{44} = \dfrac{38\,540}{44} \approx \textcolor{red}{876} \]enheter i uka i snitt.
2. Sammenlign med trenden
Økningen fra uke til uke er \( 70\text{,} \) \( 40\text{,} \) \( 30\text{,} \) \( 20\text{,} \) \( 15\text{,} \) \( 5 \) og \( 5\text{,} \) så salget flater ut rundt \( \textcolor{blue}{870} \) i uka, under \( \textcolor{red}{876}\text{.} \) Selv om bedriften solgte \( \textcolor{blue}{875} \) hver eneste uke resten av året, mer enn salget flater ut på, ville den bare nå:
\[ 6460 + 44 \cdot \textcolor{blue}{875} = 44\,960 \]Det er under \( 45\,000\text{,} \) så bedriften når ikke målet.
Metode: Med GeoGebra
1. Lag en logistisk modell og summer
Salget vokser og flater ut, så vi bruker logistisk regresjon, som i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Den finner tallene i modellen som gjør at grafen går så nær punktene som mulig. Så summerer vi modellen for uke 1 til 52:
Skriv inn i GeoGebra:
l2 = {(1, 680), (2, 750), (3, 790), (4, 820), (5, 840), (6, 855), (7, 860), (8, 865)}
s(x) = RegLogist(l2)
S = Sum(s(k), k, 1, 52)
Med tallene avrundet til tre desimaler er modellen:
\[ s(x) \approx \dfrac{\textcolor{red}{871{,}812}}{1 + \textcolor{blue}{0{,}464} \cdot e^{-\textcolor{green}{0{,}507}x}} \]Den flater ut på omtrent \( \textcolor{red}{872} \) enheter i uka og gir \( {S \approx 44\,809} \) enheter det første året. Det er under \( 45\,000\text{,} \) så bedriften når ikke målet.
Merk – Andre modeller: En logaritmisk modell og en potensmodell vokser uten grense og gir omtrent \( 50\,000 \) og \( 51\,000 \) enheter, altså ja. De passer dårligere med at økningen nesten har stoppet opp, så vi velger den logistiske modellen. Andre modeller kan også være riktige når valget er begrunnet.
S2 høst 2025 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 1
6 poeng
- Flere oppgaver om integrasjon,
- Flere oppgaver om logistisk regresjon,
- Flere oppgaver om logistisk vekst,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om regresjon,
- Flere oppgaver om vekstfart
Et hagesenter ønsker å satse på salg av en ny type planter. De startet salget av plantene i uke 17. Utover våren økte salget. I tabellen nedenfor ser du inntekten fra salget av plantene de første ukene.
Oppgave 1a)
Bruk informasjonen i tabellen til å lage en modell på formen
for inntekten kroner per uke, uker etter uke 17.
Vurder modellens gyldighetsområde.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1a
Svar
Med avrundet til hele kroner, til to og til fire desimaler, gyldig fra uke 17 til noen uker etter uke 24:
Formen er en logistisk modell, så vi bruker logistisk regresjon i GeoGebra. Uke 17 er \( {t = 0}\text{.} \)
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Regresjonen krever et digitalt verktøy. Uten PC kan du øve på å gjøre om ukene til \( t\text{,} \) og på å lese av en logistisk modell: \( B \) er verdien grafen flater ut på, og \( {I(0) = \dfrac{B}{1 + a}}\text{.} \)
Metode: Med GeoGebra
1. Lag modellen med regresjon
Vi gjør om ukene til \( {t = \text{uke} - 17}\text{,} \) så uke 17 til 24 blir \( {t = 0} \) til \( 7\text{.} \) Formen er logistisk, så vi lager en liste med punktene og bruker RegLogist, som i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Regresjonen finner tallene som gjør at grafen går så nær punktene som mulig:
Skriv inn i GeoGebra:
l1 = {(0, 2900), (1, 4400), (2, 12200), (3, 23400), (4, 28800), (5, 34600), (6, 41000), (7, 40800)}
I(x) = RegLogist(l1)
Med \( \textcolor{red}{B} \) til hele kroner, \( \textcolor{blue}{a} \) med to desimaler og \( \textcolor{green}{k} \) med fire desimaler er modellen:
\[ I(t) \approx \dfrac{\textcolor{red}{41\,999}}{1 + \textcolor{blue}{14{,}76} \cdot e^{-\textcolor{green}{0{,}9035}t}} \]I b) og c) regner vi videre med modellen slik GeoGebra har den, uten avrunding.
2. Vurder gyldighetsområdet
Tabellen har tall fra \( {t = 0} \) til \( {t = 7}\text{,} \) og der ligger punktene nær grafen.
Modellen sier at inntekten flater ut på omtrent \( \textcolor{red}{42\,000} \) kr per uke og holder seg der. Salget av planter er størst om våren og sommeren, så utover høsten vil inntekten trolig falle igjen.
Før uke 17 var det ikke noe salg, men modellen gir positive verdier også for \( {t < 0}\text{.} \) Modellen gjelder derfor bare for de ukene i sesongen der salget holder seg, fra \( {t = 0} \) og noen uker etter \( {t = 7}\text{,} \) som i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025.
Merk – Åpen vurdering: Hvor langt fram modellen gjelder, kan ikke tabellen avgjøre. Andre grenser kan også være riktige når de er begrunnet.
Oppgave 1b)
Når økte inntekten mest, ifølge modellen? Hvor mye økte inntekten med på dette tidspunktet?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1b
Svar
Inntekten økte mest i uke 20, med avrundet til to desimaler og veksten til hele kroner:
Vi bruker modellen fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Hvor fort inntekten øker, er den deriverte \( I'(t)\text{.} \) Vi finner toppunktet til grafen til \( I'\text{.} \)
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan du bruke at en logistisk funksjon vokser raskest der den er halvveis opp, \( {I(t) = \dfrac{B}{2}}\text{.} \) Det gir \( {a \cdot e^{-kt} = 1}\text{,} \) altså \( {t = \dfrac{\ln a}{k} \approx 2{,}98}\text{,} \) og veksten der er \( {\dfrac{B \cdot k}{4}}\text{,} \) omtrent 9487 med tallene i svaret i a).
Metode: Med GeoGebra
1. Finn toppunktet til den deriverte
I a) fant vi modellen:
\[ I(t) \approx \dfrac{41\,999}{1 + 14{,}76 \cdot e^{-0{,}9035t}} \]Veksten i inntekten er \( \textcolor{red}{I'(t)}\text{,} \) som i videoen Oppgave 1C - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Vi skriver inn den deriverte og finner toppunktet med Maks:
Skriv inn i GeoGebra:
D(x) = I'(x)
M = Maks(D, 0, 10)
Toppunktet er \( {M \approx (2{,}98;\ 9486)}\text{.} \)
2. Tolk svaret
\( {t \approx 2{,}98} \) er omtrent 3 uker etter uke 17, altså i uke 20. Da økte inntekten med omtrent \( \textcolor{red}{9486} \) kr per uke for hver uke som gikk.
Oppgave 1c)
Løs likningen
Gi en praktisk tolkning av svaret.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1c
Svar
Hagesenteret har tjent kr på plantene etter omtrent 4,3 uker, i uke 21, med avrundet til to desimaler:
Vi bruker modellen fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
\( I(t) \) er inntekten i kroner per uke, så integralet fra \( 0 \) til \( x \) er den samlede inntekten de \( x \) første ukene. Vi finner en antiderivert med substitusjon og løser likningen med \( \ln\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Finn en antiderivert
Modellen er \( {I(t) = \dfrac{B}{1 + a \cdot e^{-kt}}}\text{.} \) Vi ganger teller og nevner med \( e^{kt}\text{:} \)
\[ I(t) = \dfrac{B \cdot e^{kt}}{\textcolor{green}{e^{kt} + a}} \]
Med \( {\textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{e^{kt} + a}} \) er \( {\textcolor{green}{u}' = k \cdot e^{kt}}\text{,} \) så telleren er \( \dfrac{B}{k} \) 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:
\[ \int I(t)\,dt = \dfrac{B}{k}\ln\left(\textcolor{green}{e^{kt} + a}\right) + c \]
2. Løs likningen
I \( {t = 0} \) er \( {\textcolor{green}{u} = 1 + a}\text{.} \) Setter vi inn grensene og ganger med \( \dfrac{k}{B}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} \ln\left(\textcolor{green}{e^{k\textcolor{blue}{x}} + a}\right) &- \ln(\textcolor{green}{1 + a}) \\ &= \dfrac{\textcolor{red}{65\,000} \cdot k}{B} \end{aligned} \]
Med tallene i svaret i a), \( {B = 41\,999}\text{,} \) \( {a = 14{,}76} \) og \( {k = 0{,}9035}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} \ln\left(\textcolor{green}{e^{k\textcolor{blue}{x}} + a}\right) &= \ln 15{,}76 \\ &\quad + \dfrac{\textcolor{red}{65\,000} \cdot 0{,}9035}{41\,999} \\ &\approx 4{,}1558 \end{aligned} \]
Vi opphøyer \( e \) i begge sider og løser for \( \textcolor{blue}{x}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} e^{0{,}9035\textcolor{blue}{x}} + 14{,}76 &\approx e^{4{,}1558} \approx 63{,}80 \\ e^{0{,}9035\textcolor{blue}{x}} &\approx 49{,}04 \\ \textcolor{blue}{x} &\approx \dfrac{\ln 49{,}04}{0{,}9035} \approx \textcolor{blue}{4{,}31} \end{aligned} \]
3. Tolk svaret
Arealet under grafen til \( I \) er den samlede inntekten, på samme måte som arealet under en fartsgraf er strekningen, som i videoen Hva er integrasjon. Ifølge modellen har hagesenteret tjent \( \textcolor{red}{65\,000} \) kr til sammen på plantene omtrent \( \textcolor{blue}{4{,}3} \) uker etter at salget startet, altså i løpet av uke 21.
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen i CAS
I a) fant vi modellen:
\[ I(t) \approx \dfrac{41\,999}{1 + 14{,}76 \cdot e^{-0{,}9035t}} \]Den står i Algebrafeltet fra a), og CAS kan bruke den. Vi løser likningen med NLøs, som i videoen Oppgave 3C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023, med startverdien \( {x = 4}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
NLøs(Integral(I(t), t, 0, x) = 65000, x = 4)
Rad 1 gir \( {\textcolor{blue}{x \approx 4{,}31}}\text{,} \) det samme som med kalkulatoren. Hagesenteret har altså tjent \( \textcolor{red}{65\,000} \) kr på plantene i løpet av uke 21.
S2 vår 2025 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 3
6 poeng
- Flere oppgaver om derivasjon,
- Flere oppgaver om eksponentialfunksjoner,
- Flere oppgaver om ln,
- Flere oppgaver om logistisk vekst,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om vekstfart
Sikkerhetsselskapet SaifY skal lansere et nytt brannvarslingssystem i en by med 2 millioner husstander. SaifY regner med at antallet husstander som har brannvarslingssystemet uker etter lanseringen, vil følge modellen gitt ved
Oppgave 3a)
Hvor lang tid vil det ta før halvparten av husstandene i byen har brannvarslingssystemet, ifølge modellen?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3a
Svar
Etter omtrent 93,9 uker har 1 million husstander systemet. Avrundet opp til hele uker:
Halvparten av 2 millioner er 1 million. Vi setter \( {B(t) = 1\,000\,000}\text{,} \) får potensen av \( e \) alene på én side og tar \( \ln \) på begge sider.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp likningen
Halvparten av husstandene er \( 1\,000\,000\text{:} \)
\[ \dfrac{1\,700\,000}{1 + 500e^{-0{,}07t}} = 1\,000\,000 \]
2. Løs likningen med ln
Vi ganger med nevneren, deler på \( 1\,000\,000 \) og får potensen \( {\textcolor{green}{e^{-0{,}07t}}} \) alene. Så tar vi \( \ln \) på begge sider, som i videoen Oppgave 2A - Del 1 - R1/S1 Eksamen Vår 2026:
\[ \begin{aligned} 1 + 500\textcolor{green}{e^{-0{,}07t}} &= 1{,}7 \\ 500\textcolor{green}{e^{-0{,}07t}} &= 0{,}7 \\ \textcolor{green}{e^{-0{,}07t}} &= 0{,}0014 \\ \textcolor{green}{-0{,}07t} &= \ln 0{,}0014 \\ t &= \dfrac{\ln 0{,}0014}{-0{,}07} \approx 93{,}9 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen i CAS
Vi definerer \( B \) i CAS og løser \( {B(t) = 1\,000\,000} \) med \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
B(t) := 1700000/(1 + 500*ℯ^(-0.07t))
Løs(B(t) = 1000000, t)
Rad 2 gir \( {t \approx 93{,}9} \) uker.
Oppgave 3b)
Bestem
Gi en praktisk tolkning av svaret.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3b
Svar
52 uker etter lanseringen øker antallet husstander med systemet med omtrent 7800 per uke. Avrundet til hele husstander:
\( B \) er en brøk med en konstant i telleren. Vi deriverer med kvotientregelen, og nevneren med kjerneregelen. \( B'(t) \) er hvor mange nye husstander som får systemet per uke.
Metode: Med kalkulator
1. Deriver med kvotientregelen
Kvotientregelen forteller oss at:
\[ \left(\dfrac{\textcolor{red}{u}}{\textcolor{blue}{v}}\right)' = \dfrac{\textcolor{red}{u}' \cdot \textcolor{blue}{v} - \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v}'}{\textcolor{blue}{v}^2} \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Kvotientregelen.
Med kjerneregelen er \( {\left(e^{-0{,}07t}\right)' = e^{-0{,}07t} \cdot (-0{,}07)}\text{,} \) som i videoen Kjerneregelen. Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{1\,700\,000} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{0} \\ \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{1 + 500e^{-0{,}07t}} & \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{-35e^{-0{,}07t}} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn i kvotientregelen, får vi:
\[ B'(t) = \dfrac{\textcolor{red}{0} \cdot \textcolor{blue}{v} - \textcolor{red}{1\,700\,000} \cdot \textcolor{blue}{v'}}{\textcolor{blue}{v}^2} \]
Det første leddet i telleren er 0. Setter vi inn \( \textcolor{blue}{v} \) og \( \textcolor{blue}{v'}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} B'(t) &= \dfrac{-\textcolor{red}{1\,700\,000} \cdot (\textcolor{blue}{-35e^{-0{,}07t}})}{(\textcolor{blue}{1 + 500e^{-0{,}07t}})^2} \\ &= \dfrac{59\,500\,000\,e^{-0{,}07t}}{(1 + 500e^{-0{,}07t})^2} \end{aligned} \]
2. Sett inn 52 uker
Med \( {t = 52} \) er eksponenten \( {-0{,}07 \cdot 52 = -3{,}64}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} B'(52) &= \dfrac{59\,500\,000\,e^{-3{,}64}}{(1 + 500e^{-3{,}64})^2} \\ &\approx 7828 \end{aligned} \]
3. Tolk svaret
\( B \) er antall husstander og \( t \) er uker, så \( B'(t) \) er husstander per uke, som i videoen Oppgave 1B - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Ett år etter lanseringen får omtrent 7800 nye husstander systemet per uke.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut i CAS
På samme CAS-ark som i a) regner vi ut \( B'(52) \) med \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
B'(52)
Rad 3 gir \( {B'(52) \approx 7828} \) husstander per uke.
Det viser seg at konkurrenten UnSaif planlegger å lansere et brannvarslingssystem med tilsvarende teknologi samtidig. Dette vil påvirke salget til SaifY.
Etter å ha hørt om planene til UnSaif antar SaifY at
• de totalt vil få solgt brannvarslingssystemet sitt til en million husstander
• fire tusen husstander har brannvarslingssystemet når det lanseres
• flest nye husstander kjøper brannvarslingssystemet i uke 65
Oppgave 3c)
Bruk antakelsene ovenfor til å lage en ny logistisk modell for antallet husstander som har brannvarslingssystemet etter uker.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 3c
Svar
Med og avrundet til fire desimaler:
En logistisk modell har formen \( {F(t) = \dfrac{C}{1 + ae^{-kt}}}\text{.} \) Hver antakelse gir oss én av konstantene \( C\text{,} \) \( a \) og \( k\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Finn grensen og startverdien
En logistisk modell har formen:
\[ F(t) = \dfrac{\textcolor{blue}{C}}{1 + \textcolor{red}{a}e^{-\textcolor{green}{k}t}} \]Når \( t \) blir stor, går \( {e^{-\textcolor{green}{k}t}} \) mot 0, og \( F(t) \) går mot \( \textcolor{blue}{C}\text{.} \) De selger totalt til en million husstander, så \( {\textcolor{blue}{C} = \textcolor{blue}{1\,000\,000}}\text{.} \)
Ved lanseringen er \( {t = 0} \) og \( {e^0 = 1}\text{,} \) så:
\[ \begin{aligned} F(0) = \dfrac{\textcolor{blue}{1\,000\,000}}{1 + \textcolor{red}{a}} &= 4000 \\ 1 + \textcolor{red}{a} &= 250 \\ \textcolor{red}{a} &= \textcolor{red}{249} \end{aligned} \]
2. Bruk uken med flest nye kjøpere
Antall nye husstander per uke er \( F'(t)\text{,} \) som i videoen Oppgave 1B - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. I en logistisk modell er veksten størst når \( F \) har nådd halvparten av \( \textcolor{blue}{C}\text{:} \)
\[ F'(t) \text{ er størst når } F(t) = \dfrac{\textcolor{blue}{C}}{2} \]
Flest kjøper i uke 65, så \( {F(65) = 500\,000}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \dfrac{\textcolor{blue}{1\,000\,000}}{1 + \textcolor{red}{249}e^{-65\textcolor{green}{k}}} &= 500\,000 \\ 1 + \textcolor{red}{249}e^{-65\textcolor{green}{k}} &= 2 \\ e^{-65\textcolor{green}{k}} &= \dfrac{1}{249} \\ -65\textcolor{green}{k} &= \ln \dfrac{1}{249} \\ \textcolor{green}{k} &= \dfrac{\ln 249}{65} \approx \textcolor{green}{0{,}0849} \end{aligned} \]
Med \( k \) avrundet til fire desimaler blir modellen:
\[ F(t) \approx \dfrac{\textcolor{blue}{1\,000\,000}}{1 + \textcolor{red}{249}e^{-\textcolor{green}{0{,}0849}t}} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Finn konstantene i CAS
På samme CAS-ark som i a) og b) skriver vi modellen med \( {C = 1\,000\,000}\text{,} \) finner \( a \) fra \( {F(0) = 4000} \) og \( k \) fra \( {F(65) = 500\,000}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
F(t) := 1000000/(1 + a*ℯ^(-k*t))
Løs(F(0) = 4000, a)
Løs(1000000/(1 + 249*ℯ^(-65k)) = 500000, k)
Rad 5 gir \( {a = 249}\text{,} \) og rad 6 gir \( {k \approx 0{,}0849}\text{.} \)
S2 høst 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 regresjon,
- Flere oppgaver om logistisk vekst,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om vendepunkt
Marco skal løpe maraton og starter løpetrening. I tabellen nedenfor ser du hvor mange kilometer han løp noen av ukene etter at han startet treningen.
Her er uker etter treningsstart, og er antall kilometer løpt per uke.
Oppgave 1a)
Vis at funksjonen gitt ved
er en god modell for sammenhengen mellom uker etter treningsstart og antall kilometer løpt per uke
Forklar hvorfor en modell av denne typen kan passe godt til denne praktiske situasjonen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1a
Svar
Modellen gir verdier nær målingene og flater ut mot et tak på omtrent 156 km per uke:
Vi regner ut hva modellen gir for ukene i tabellen og sammenligner med målingene. Modellen er logistisk, så den vokser og flater ut mot et tak.
Metode: Med kalkulator
1. Regn ut modellverdiene
Vi setter ukene fra tabellen inn i \( L(t)\text{,} \) og runder av til én desimal:
\[ \begin{aligned} L(1) &\approx 14{,}7 & L(5) &\approx 33{,}4 \\ L(10) &\approx 74{,}2 & L(15) &\approx 117{,}2 \\ L(20) &\approx 142{,}0 \end{aligned} \]Målingene er 14, 32, 80, 115 og 145 km. Modellen bommer med under 6 km hver uke, og den følger både den raske økningen og at den avtar mot slutten.
2. Forklar modelltypen
Modellen har formen
\[ L(t) = \dfrac{\textcolor{red}{C}}{1 + a \cdot e^{-kt}} \]med \( {\textcolor{red}{C} = \textcolor{red}{156{,}31}}\text{.} \) Den vokser sakte først, så raskt, og flater så ut mot \( \textcolor{red}{C}\text{.} \)
Det passer for løpetrening. Marco starter forsiktig og øker mer og mer når kroppen tåler det. Men han har bare så mye tid og så mye kroppen tåler, så antall kilometer per uke kan ikke vokse uten grense. \( \textcolor{red}{C} \) er taket, omtrent 156 km per uke.
Metode: Med GeoGebra
1. Lag logistisk regresjon
Vi legger punktene i en liste og lager logistisk regresjon, som i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Den finner tallene i modellen som gjør at grafen går så nær punktene som mulig. Vi tegner også \( L \) fra oppgaven:
Skriv inn i GeoGebra:
l1 = {(1, 14), (5, 32), (10, 80), (15, 115), (20, 145)}
f(x) = RegLogist(l1)
L(x) = 156.31/(1 + 12.21*ℯ^(-0.24x))
Regresjonen gir:
\[ f(x) \approx \dfrac{156{,}31}{1 + 12{,}21e^{-0{,}24x}} \]med tallene avrundet til to desimaler. Det er modellen \( L\text{,} \) og grafen går nær alle punktene.
Oppgave 1b)
Når økte antallet løpte kilometer per uke raskest, ifølge modellen?
Hvor stor var økningen da?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1b
Svar
Økningen var størst omtrent 10,43 uker etter treningsstart, avrundet til to desimaler:
Økningen er den deriverte \( L'(t)\text{.} \) En logistisk funksjon vokser raskest i vendepunktet, der den er kommet halvveis til taket \( 156{,}31\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Finn når modellen er halvveis
Vi setter \( {L(t) = \dfrac{156{,}31}{2}}\text{.} \) Det skjer når nevneren er 2, altså når \( {\textcolor{green}{12{,}21e^{-0{,}24t}} = 1}\text{.} \) Vi tar \( \ln \) på begge sider, som i videoen Oppgave 2A - Del 1 - R1/S1 Eksamen Vår 2026:
\[ \begin{aligned} e^{-0{,}24t} &= \dfrac{1}{12{,}21} \\ -0{,}24t &= -\ln 12{,}21 \\ t &= \dfrac{\ln 12{,}21}{0{,}24} \approx 10{,}43 \end{aligned} \]
2. Deriver med kjerneregelen
Vi skriver \( {L(t) = 156{,}31 \cdot \left(1 + \textcolor{green}{u}\right)^{-1}} \) med kjernen \( {\textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{12{,}21e^{-0{,}24t}}}\text{,} \) så \( {\textcolor{green}{u}' = -0{,}24 \cdot \textcolor{green}{u}}\text{.} \) Den ytre funksjonen er \( {g(\textcolor{green}{u}) = 156{,}31(1 + \textcolor{green}{u})^{-1}}\text{:} \) Kjerneregelen forteller oss at:
\[ \big(g(\textcolor{green}{u})\big)' = g'(\textcolor{green}{u}) \cdot \textcolor{green}{u}' \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Kjerneregelen. Det gir:
\[ \begin{aligned} L'(t) &= -156{,}31 \cdot \left(1 + \textcolor{green}{u}\right)^{-2} \\ &\quad \cdot (-0{,}24\textcolor{green}{u}) \\ &= \dfrac{156{,}31 \cdot 0{,}24 \cdot \textcolor{green}{u}}{\left(1 + \textcolor{green}{u}\right)^2} \end{aligned} \]
3. Regn ut økningen
I \( {t \approx 10{,}43} \) er \( {\textcolor{green}{u} = 1}\text{:} \)
\[ L'(10{,}43) = \dfrac{156{,}31 \cdot 0{,}24 \cdot 1}{2^2} \approx 9{,}38 \]
Det er den største økningen, for brøken \( {\dfrac{\textcolor{green}{u}}{(1 + \textcolor{green}{u})^2}} \) er aldri større enn \( \dfrac{1}{4}\text{:} \)
\[ \dfrac{\textcolor{green}{u}}{(1 + \textcolor{green}{u})^2} \le \dfrac{1}{4} \iff (1 - \textcolor{green}{u})^2 \ge 0 \]Da økte antallet kilometer per uke med omtrent 9,4 km for hver uke.
Metode: Med GeoGebra
1. Finn vendepunktet i CAS
Vendepunktet er der \( {L''(t) = 0}\text{,} \) som i videoen Oppgave 6C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Vi løser med NLøs og setter løsningen inn i \( L'\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
L(t) := 156.31/(1 + 12.21*ℯ^(-0.24t))
NLøs(L''(t) = 0, t = 10)
L'(10.4261)
Rad 2 gir \( {t \approx 10{,}43} \) uker, og rad 3 gir økningen \( 9{,}38 \) km per uke per uke.
Marco merket etter noen uker at løpeskoene begynte å bli slitt, og at han trengte nye sko. Han bestemte seg for å kjøpe nye sko etter å ha løpt totalt 500 km.
Oppgave 1c)
Hvor mange uker hadde Marco løpt da han kjøpte seg nye sko?
Hvor mange kilometer hadde han løpt i gjennomsnitt per uke før dette?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 1c
Svar
Marco passerte 500 km i uke 12. Avrundet til én desimal og hele kilometer:
\( L \) er kilometer per uke, så integralet av \( L \) er hvor langt Marco har løpt. Vi løser likningen der integralet er 500, og deler 500 km på antall uker.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp likningen
Modellen fra a) er:
\[ L(t) = \dfrac{156{,}31}{1 + 12{,}21e^{-0{,}24t}} \]
Strekningen er integralet av farten, som i videoen Eksamen 2018 August oppgave 2a. Etter \( \textcolor{blue}{x} \) uker har Marco løpt 500 km når:
\[ \int_0^{\textcolor{blue}{x}} L(t)\,dt = 500 \]
2. Finn en antiderivert
Vi ganger teller og nevner med \( e^{0{,}24t}\text{:} \)
\[ L(t) = \dfrac{156{,}31 \cdot e^{0{,}24t}}{\textcolor{green}{e^{0{,}24t} + 12{,}21}} \]
Med \( {\textcolor{green}{u} = \textcolor{green}{e^{0{,}24t} + 12{,}21}} \) er \( {\textcolor{green}{u}' = 0{,}24e^{0{,}24t}}\text{,} \) så telleren er \( \dfrac{156{,}31}{0{,}24} \) 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:
\[ \begin{aligned} \int L(t)\,dt &= \dfrac{156{,}31}{0{,}24} \int \dfrac{\textcolor{green}{u}'}{\textcolor{green}{u}}\,dt \\ &= \dfrac{156{,}31}{0{,}24}\ln \textcolor{green}{u} + c \end{aligned} \]
3. Løs likningen
I \( {t = 0} \) er \( {\textcolor{green}{u} = 13{,}21}\text{.} \) Setter vi inn grensene, får vi:
\[ \dfrac{156{,}31}{0{,}24}\left(\ln \textcolor{green}{u(\textcolor{blue}{x})} - \ln \textcolor{green}{u(0)}\right) = 500 \]
Vi ganger med \( \dfrac{0{,}24}{156{,}31} \) og løser for \( \textcolor{blue}{x}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \ln \textcolor{green}{u(\textcolor{blue}{x})} &= \ln 13{,}21 + \dfrac{120}{156{,}31} \\ &\approx 3{,}3487 \\ e^{0{,}24\textcolor{blue}{x}} + 12{,}21 &\approx e^{3{,}3487} \approx 28{,}47 \\ e^{0{,}24\textcolor{blue}{x}} &\approx 16{,}26 \\ \textcolor{blue}{x} &\approx \dfrac{\ln 16{,}26}{0{,}24} \approx \textcolor{blue}{11{,}62} \end{aligned} \]
4. Regn ut gjennomsnittet
Han løp 500 km på \( \textcolor{blue}{11{,}62} \) uker, altså i uke 12. I gjennomsnitt er det:
\[ \dfrac{500}{\textcolor{blue}{11{,}62}} \approx 43{,}0 \]km per uke.
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen i CAS
Vi løser likningen \( {\int_0^{x} L(t)\,dt = 500} \) med NLøs. Rad 1 er modellen fra a), og rad 3 deler 500 km på antall uker:
Skriv inn i GeoGebra:
L(t) := 156.31/(1 + 12.21*ℯ^(-0.24t))
NLøs(Integral(L(t), t, 0, x) = 500, x = 12)
500/11.6184
Rad 2 gir \( {\textcolor{blue}{x} \approx \textcolor{blue}{11{,}62}} \) uker. Før skokjøpet løp han altså 500 km på 11,62 uker, og rad 3 gir gjennomsnittet:
\[ \dfrac{500}{\textcolor{blue}{11{,}62}} \approx 43{,}0 \]
S2 høst 2024 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 6
4 poeng
- Flere oppgaver om eksponentialfunksjoner,
- Flere oppgaver om ln,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om økonomi
En bedrift produserer og selger en vare. Kostnaden i kroner er gitt ved
der er antall enheter.
Etterspørselen etter varen er gitt ved
der er prisen per vare i kroner.
Oppgave 6a)
Regn ut
Gi en praktisk tolkning av svaret du får.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 6a
Svar
Med prisen 30 kr per vare vil kundene kjøpe omtrent 222 varer, avrundet til én desimal:
Vi setter \( {p = 30} \) inn i \( E(p)\text{.} \) Etterspørselen er hvor mange varer kundene vil kjøpe ved den prisen.
Metode: Med kalkulator
1. Sett inn prisen
\[ \begin{aligned} E(\textcolor{blue}{30}) &= 300e^{-0{,}01 \cdot \textcolor{blue}{30}} \\ &= 300e^{-0{,}3} \approx 222{,}2 \end{aligned} \]
2. Tolk svaret
Etterspørselen er antallet varer kundene vil kjøpe. Med prisen \( \textcolor{blue}{30} \) kr per vare vil de altså kjøpe omtrent 222 varer.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut i CAS
Vi definerer \( E \) i CAS og bruker \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra:
E(p) := 300*ℯ^(-0.01p)
E(30)
Rad 2 gir \( {E(30) \approx 222{,}2}\text{.} \)
Oppgave 6b)
Finn et uttrykk for inntekten som funksjon av antall solgte enheter.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 6b
Svar
Inntekten er pris ganger antall solgte enheter. Antallet er etterspørselen, \( {x = E(p)}\text{,} \) så vi løser for prisen \( p \) og ganger med \( x\text{.} \)
Metode: For hånd
1. Løs for prisen
Bedriften selger \( \textcolor{red}{x} \) enheter når prisen er \( \textcolor{blue}{p}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{x} &= 300e^{-0{,}01\textcolor{blue}{p}} \\ \dfrac{\textcolor{red}{x}}{300} &= e^{-0{,}01\textcolor{blue}{p}} \\ \ln\left(\dfrac{\textcolor{red}{x}}{300}\right) &= -0{,}01\textcolor{blue}{p} \\ \textcolor{blue}{p} &= -100\ln\left(\dfrac{\textcolor{red}{x}}{300}\right) \end{aligned} \]Vi tok \( \ln \) på begge sider, som i videoen Oppgave 2A - Del 1 - R1/S1 Eksamen Vår 2026.
2. Gang pris med antall
Inntekten er pris ganger antall, som i videoen Oppgave 1C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Siden \( {-\ln\left(\dfrac{x}{300}\right) = \ln\left(\dfrac{300}{x}\right)}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} I(x) &= \textcolor{blue}{p} \cdot \textcolor{red}{x} \\ &= 100\textcolor{red}{x}\ln\left(\dfrac{300}{\textcolor{red}{x}}\right) \end{aligned} \]Prisen er positiv, så \( {0 < x < 300}\text{.} \)
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 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.
S2 vår 2023 - Del 2 - med hjelpemidler
Oppgave 2
- Flere oppgaver om gjennomsnitt,
- Flere oppgaver om integrasjon,
- Flere oppgaver om logistisk regresjon,
- Flere oppgaver om modellering,
- Flere oppgaver om numerisk derivasjon,
- Flere oppgaver om regresjon
Tabellen nedenfor viser hvor mange millioner kroner som ble brukt på strømming av musikk i Norge noen år i perioden 2008–2018.
Oppgave 2a)
Lag en modell som du kan bruke til å bestemme hvor mange millioner kroner som ble brukt på strømming i Norge per år i perioden 2008–2018 og årene etterpå. Velg -verdier slik at gir hvor mange millioner kroner som ble brukt i 2008. Begrunn valget av modell.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2a
Svar
Med år etter 2008 og i millioner kroner per år, avrundet til to desimaler (fire i eksponenten):
Tallene vokser sakte, så raskt og så saktere igjen, som en logistisk modell. Vi lar \( x \) være antall år etter 2008 og bruker logistisk regresjon i GeoGebra.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan vi ikke gjøre logistisk regresjon. Øv heller på å se av tallene hvilken type modell som passer, og på å bruke en gitt logistisk modell med kalkulator.
Merk – Andre modeller: Oppgaven lar oss velge modell selv. En annen modell kan også være riktig når valget er begrunnet, men et polynom passer dårlig for årene etterpå, fordi det ikke flater ut.
Metode: Med GeoGebra
1. Velg modell
Økningen er \( 68\text{,} \) \( 176\text{,} \) \( 210\text{,} \) \( 126 \) og \( 73 \) millioner kroner for hvert andre år. Den blir først større og så mindre, så veksten bremser opp. Da passer en logistisk modell, som i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Den vokser på samme måte, og flater ut mot en øvre grense. Det passer også for årene etterpå: hvor mye folk bruker på strømming, kan ikke vokse uten grense.
2. Legg punktene inn i GeoGebra
Med \( x \) år etter 2008 blir årene \( 0\text{,} \) \( 2\text{,} \) \( 4\text{,} \) \( 6\text{,} \) \( 8 \) og \( 10\text{.} \) Vi skriver dem i kolonne A og beløpene i kolonne B i regnearket, markerer tallene og lager en liste med punkt, som i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025. Lista får navnet \( l_1\text{.} \)
3. Kjør logistisk regresjon
Logistisk regresjon finner de tallene for \( \textcolor{red}{c}\text{,} \) \( \textcolor{blue}{a} \) og \( \textcolor{green}{b} \) i
\[ F(x) = \dfrac{\textcolor{red}{c}}{1 + \textcolor{blue}{a}e^{-\textcolor{green}{b}x}} \]som gjør at grafen går så nær punktene som mulig, som i videoen Oppgave 1A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025:
Skriv inn i GeoGebra:
F(x) = RegLogist(l1)
Grafen går nær alle punktene, og flater ut mot \( {\textcolor{red}{c} \approx \textcolor{red}{660}} \) millioner kroner per år. Med to desimaler, og fire i eksponenten, er modellen:
\[ F(x) \approx \dfrac{\textcolor{red}{660{,}36}}{1 + \textcolor{blue}{30{,}72}e^{-\textcolor{green}{0{,}7066}x}} \]
Nedenfor ser du fire formler.
Oppgave 2b)
Bestem og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2b
Svar
Avrundet til hele tall:
Vi bruker modellen fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Integralene regner vi ut med en antiderivert av modellen. Summen og differansekvotienten regner vi ut ved å sette inn i modellen.
Metode: Med kalkulator
1. Finn en antiderivert
I a) fant vi modellen, med konstantene avrundet som i svaret:
\[ F(x) \approx \dfrac{660{,}36}{1 + 30{,}72e^{-0{,}7066x}} \]
Ganger vi med \( e^{0{,}7066x} \) over og under brøkstreken, får vi:
\[ F(x) \approx \dfrac{660{,}36\,e^{0{,}7066x}}{e^{0{,}7066x} + 30{,}72} \]
Telleren er en konstant ganger den deriverte av nevneren. Integrasjon med substitusjon forteller oss at:
\[ \int \dfrac{\textcolor{green}{u'}}{\textcolor{green}{u}}\,dx = \ln \textcolor{green}{u} + C \]Hvis du er usikker på substitusjon, kan du se videoen Substitusjon.
Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{u} &= \textcolor{green}{e^{0{,}7066x} + 30{,}72} \\ \textcolor{green}{u'} &= \textcolor{green}{0{,}7066\,e^{0{,}7066x}} \end{aligned} \]
Telleren er \( \dfrac{660{,}36}{0{,}7066} \) ganger \( \textcolor{green}{u'}\text{,} \) så en antiderivert er:
\[ H(x) = \dfrac{660{,}36}{0{,}7066}\ln\left(\textcolor{green}{e^{0{,}7066x} + 30{,}72}\right) \]
2. Regn ut de fire tallene
Integralene er differanser av \( H\text{:} \)
\[ \begin{aligned} I &= H(10{,}5) - H(-0{,}5) \approx 3728{,}9 \\ G &= \dfrac{H(7{,}5) - H(2{,}5)}{5} \approx 344{,}5 \end{aligned} \]
\( S \) og \( D \) regner vi ut med \( F \) på kalkulatoren:
\[ \begin{aligned} S &= F(0) + F(1) + \ldots + F(10) \\ &\approx 3729{,}0 \\ D &= \dfrac{F(5{,}001) - F(5)}{0{,}001} \approx 116{,}3 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut formlene i CAS
Rad 1 henter modellen fra lista \( l_1\text{.} \) Så skriver vi integralene med Integral, summen med Sum og differansekvotienten. Hvis du er usikker på hva integralet er, kan du se videoen Hva er integrasjon:
Skriv inn i GeoGebra:
F(x) := RegLogist(l1)
≈ Integral(F(x), -0.5, 10.5)
≈ 1/5 Integral(F(x), 2.5, 7.5)
≈ Sum(F(i), i, 0, 10)
≈ (F(5.001) - F(5))/0.001
Det gir:
\[ \begin{aligned} I &\approx 3728{,}74 & G &\approx 344{,}45 \\ S &\approx 3728{,}82 & D &\approx 116{,}31 \end{aligned} \]
\( I \) og \( S \) er nesten like. Det er ingen tilfeldighet, og c) forklarer hvorfor.
Oppgave 2c)
Gi en praktisk tolkning av svarene i oppgave b.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2c
Svar
I millioner kroner brukt på strømming:
Fra b) er \( {I \approx 3729}\text{,} \) \( {G \approx 344}\text{,} \) \( {S \approx 3729} \) og \( {D \approx 116}\text{.} \) Modellen \( F(x) \) fra a) gir millioner kroner per år, \( x \) år etter 2008. Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi ser hvilke år hver formel dekker. Året \( {2008 + i} \) svarer til intervallet fra \( {x = i - 0{,}5} \) til \( {x = i + 0{,}5}\text{.} \)
Metode: For hånd
1. Tolk integralene
\( F \) gir millioner kroner per år, så integralet av \( F \) over et tidsrom er det som ble brukt i det tidsrommet. Hvis du er usikker på dette, kan du se videoen Hva er integrasjon. Fra \( {x = -0{,}5} \) til \( {x = 10{,}5} \) dekker \( \textcolor{blue}{I} \) årene 2008 til 2018:
\[ \textcolor{blue}{I} \approx \textcolor{blue}{3729} \text{ millioner kroner totalt} \]
\( G \) er integralet fra \( 2{,}5 \) til \( 7{,}5\text{,} \) altså årene 2011 til 2015, delt på de \( 5 \) årene. Det er gjennomsnittet per år.
2. Tolk summen og differansekvotienten
\( \textcolor{green}{S} \) legger sammen beløpet for hvert av de \( 11 \) årene 2008 til 2018. Det er nesten det samme som \( \textcolor{blue}{I}\text{,} \) fordi hvert år er en stripe med bredde \( 1 \) under grafen.
\( D \) er stigningstallet mellom \( {x = 5} \) og \( {x = 5{,}001}\text{,} \) nesten den deriverte \( F'(5)\text{,} \) som i videoen Definisjonen til den deriverte. Det er hvor fort beløpet økte i 2013.