Hopp til hovedinnholdet

S2 eksamen høsten 2024

Alle oppgavene fra Udir-eksamenen, med svar og løsningsforslag steg for steg. Prøv selv først – løsningen ligger under hver oppgave.

Last ned PDF

Prøveeksamen

Ta S2 høst 2024 som prøveeksamen

Løs settet på papir med klokka gående, som på eksamen: Del 1 på 2 timer uten hjelpemidler og Del 2 på 3 timer med hjelpemidler. Ta bilde av arkene med mobilen, og få poeng på hver oppgave, karakter 1–6 og tilbakemelding på hver deloppgave. Settet har 50 poeng: 22 i Del 1 og 28 i Del 2.

Del 1

Uten hjelpemidler · 5 oppgaver · 22 poeng

Oppgave 1

6 poeng

Oppgave 1a)

Regn ut integralet
∫x2⋅ln⁡x dx \int x^2 \cdot \ln x \, dx
Vis løsning på oppgave 1a
Svar
∫x2ln⁡x dx=x33ln⁡x−x39+C‾‾ \underline{\underline{\int x^2 \ln x\,dx = \dfrac{x^3}{3}\ln x - \dfrac{x^3}{9} + C}}
Vi ser at integralet er et produkt av en potens og \( \ln x\text{.} \) Vi bruker derfor delvis integrasjon, med \( \ln x \) som den vi deriverer.
1. Velg u og v′ Delvis integrasjon forteller oss at: \[ \int \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v'}\,dx = \textcolor{red}{u} \cdot \textcolor{blue}{v} - \int \textcolor{red}{u'} \cdot \textcolor{blue}{v}\,dx \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Delvis integrasjon.
\( \ln x \) blir enklere når vi deriverer den, så vi velger: \[ \begin{aligned} \textcolor{red}{u} &= \textcolor{red}{\ln x} & \textcolor{red}{u'} &= \textcolor{red}{\dfrac{1}{x}} \\ \textcolor{blue}{v'} &= \textcolor{blue}{x^2} & \textcolor{blue}{v} &= \textcolor{blue}{\dfrac{x^3}{3}} \end{aligned} \]
2. Sett inn i formelen Plugger vi dette inn i formelen, får vi: \[ \begin{aligned} \int x^2 \ln x\,dx &= \textcolor{red}{\ln x} \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{x^3}{3}} \\ &\quad - \int \textcolor{red}{\dfrac{1}{x}} \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{x^3}{3}}\,dx \\ &= \dfrac{x^3}{3}\ln x - \int \dfrac{x^2}{3}\,dx \\ &= \dfrac{x^3}{3}\ln x - \dfrac{x^3}{9} + C \end{aligned} \]

Oppgave 1b)

Bestem x x når
∫−1x(3t2−1)dt=0,x>−1 \int_{-1}^{x} \left(3t^2 - 1\right) dt = 0, \quad x > -1
Vis løsning på oppgave 1b
Svar
x=0 ∨ x=1‾‾ \underline{\underline{x = 0 \ \vee\ x = 1}}
Vi integrerer ledd for ledd med potensregelen og setter inn grensene. Det gir en likning i \( x\text{,} \) som vi løser ved å faktorisere.
1. Integrer og sett inn grensene Potensregelen for integraler forteller oss at: \[ \int a \cdot t^n\,dt = \dfrac{a}{n + 1} \cdot t^{n + 1} + C \]Den gjelder for \( {n \neq -1}\text{.} \) Hvis du er usikker på regelen, kan du se videoen Basic integrasjonsregler/​formler.
Den antideriverte til \( {3t^2 - 1} \) er derfor \( {t^3 - t}\text{.} \) Vi setter inn den øvre grensen \( \textcolor{blue}{x} \) og trekker fra den nedre grensen \( {\textcolor{red}{-1}}\text{:} \) \[ \begin{aligned} &\int_{\textcolor{red}{-1}}^{\textcolor{blue}{x}} \left(3t^2 - 1\right) dt \\ &= \Big[t^3 - t\Big]_{\textcolor{red}{-1}}^{\textcolor{blue}{x}} \\ &= \left(\textcolor{blue}{x}^3 - \textcolor{blue}{x}\right) - \left((\textcolor{red}{-1})^3 - (\textcolor{red}{-1})\right) \\ &= x^3 - x - 0 \end{aligned} \]
2. Løs likningen Vi setter \( {x^3 - x = 0} \) og faktoriserer ut \( x\text{.} \) Konjugatsetningen \( {x^2 - 1 = (x - 1)(x + 1)} \) gir: \[ \begin{aligned} x^3 - x &= 0 \\ x\left(x^2 - 1\right) &= 0 \\ x(x - 1)(x + 1) &= 0 \end{aligned} \]Et produkt er 0 når en av faktorene er 0, så \( {x = 0}\text{,} \) \( {x = 1} \) eller \( {x = -1}\text{.} \) Oppgaven krever \( {x > -1}\text{,} \) så vi forkaster \( {x = -1}\text{.} \)

Oppgave 1c)

Gi en praktisk tolkning av svaret i oppgave b).
Vis løsning på oppgave 1c
Svar
Er 3t2−1 {3t^2 - 1} endringen i temperatur per time, t t timer etter klokka 12, er temperaturen klokka 12 og 13
den samme som klokka 11‾‾ \underline{\underline{\text{den samme som klokka 11}}}
Vi bruker svaret fra b), \( {x = 0} \) og \( {x = 1}\text{.} \) Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Et bestemt integral er arealet over \( t \)-aksen minus arealet under. Er funksjonen en endring per tid, er integralet hvor mye størrelsen har endret seg til sammen.
1. Tolk integralet som areal Grafen til \( {3t^2 - 1} \) ligger under \( t \)-aksen mellom nullpunktene \( {t = \pm\dfrac{1}{\sqrt{3}}} \) og over ellers. At integralet fra \( {-1} \) til \( x \) er \( 0\text{,} \) betyr at \( \textcolor{blue}{\text{arealet over}} \) aksen er like stort som \( \textcolor{red}{\text{arealet under}}\text{.} \)
2. Gi et eksempel La \( {3t^2 - 1} \) være hvor fort temperaturen \( T \) i et rom endrer seg, i grader per time, \( t \) timer etter klokka 12. Integralet fra \( {-1} \) til \( x \) er da hvor mye temperaturen har endret seg fra klokka 11, som i videoen Hva er integrasjon: \[ T(x) - T(-1) = \int_{-1}^{x} \left(3t^2 - 1\right) dt \]
Fra b) er integralet \( 0 \) for \( {x = 0} \) og \( {x = 1}\text{:} \) \[ T(0) = T(1) = T(-1) \]Temperaturen klokka 12 og klokka 13 er altså den samme som klokka 11. Økningen og nedgangen veier hverandre opp.

Oppgave 2

6 poeng

Oppgave 2a)

Finn summen av den aritmetiske rekken 3+7+11+15+⋯+399. {3 + 7 + 11 + 15 + \dots + 399}\text{.}
Vis løsning på oppgave 2a
Svar
3+7+⋯+399=20 100‾‾ \underline{\underline{3 + 7 + \dots + 399 = 20\,100}}
Vi ser at differansen er \( 4\text{.} \) Vi finner først hvor mange ledd rekken har, og bruker så sumformelen.
1. Finn antall ledd 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.
Her er \( {\textcolor{blue}{a_1} = \textcolor{blue}{3}} \) og \( {\textcolor{red}{d} = \textcolor{red}{4}}\text{.} \) Det siste leddet er \( 399\text{:} \) \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{3} + (n - 1) \cdot \textcolor{red}{4} &= 399 \\ n - 1 &= 99 \\ n &= 100 \end{aligned} \]
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 \( {n = 100}\text{,} \) \( {\textcolor{blue}{a_1} = \textcolor{blue}{3}} \) og \( {a_{100} = 399}\text{,} \) får vi: \[ S_{100} = \dfrac{100 \cdot (\textcolor{blue}{3} + 399)}{2} = 20\,100 \]

Oppgave 2b)

Bestem kvotienten k k for en uendelig geometrisk rekke som konvergerer og som har a1=12 {a_1 = 12} og sum =18. {= 18}\text{.}
Vis løsning på oppgave 2b
Svar
k=13‾‾ \underline{\underline{k = \dfrac{1}{3}}}
Vi setter inn i formelen for summen av en uendelig geometrisk rekke og løser for \( k\text{.} \)
1. Sett opp sumformelen 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 når rekken konvergerer, kan du se videoen Geometrisk rekke test.
2. Løs for k Plugger vi inn \( {\textcolor{blue}{a_1} = \textcolor{blue}{12}} \) og \( {S = 18}\text{,} \) får vi: \[ \begin{aligned} \dfrac{\textcolor{blue}{12}}{1 - \textcolor{red}{k}} &= 18 \\ 12 &= 18 - 18\textcolor{red}{k} \\ \textcolor{red}{k} &= \dfrac{6}{18} = \dfrac{1}{3} \end{aligned} \]\( {k = \dfrac{1}{3}} \) ligger mellom \( {-1} \) og \( 1\text{,} \) så rekken konvergerer.

Oppgave 2c)

Vis at tallet 0,757 575 75… 0{,}757\,575\,75\dots kan skrives som en uendelig geometrisk rekke. Bruk dette til å vise at 1,757 575 75⋯=5833. {1{,}757\,575\,75\dots = \dfrac{58}{33}}\text{.}
Vis løsning på oppgave 2c
Svar
0,7575… 0{,}7575\dots er en geometrisk rekke med a1=0,75 {a_1 = 0{,}75} og k=0,01, {k = 0{,}01}\text{,} med sum 2533, \dfrac{25}{33}\text{,} så
1,7575⋯=1+2533=5833‾‾ \underline{\underline{1{,}7575\dots = 1 + \dfrac{25}{33} = \dfrac{58}{33}}}
Sifrene \( 75 \) gjentar seg, og hver gang står de to plasser lenger til høyre. Vi deler tallet opp i ledd der hvert ledd er \( 0{,}01 \) ganger det forrige.
1. Skriv tallet som en rekke Vi deler tallet opp etter hver gruppe på \( 75\text{:} \) \[ \begin{aligned} 0{,}7575\dots &= \textcolor{blue}{0{,}75} + 0{,}0075 \\ &\quad + 0{,}000075 + \dots \end{aligned} \]
Hvert ledd er det forrige ganget med \( \textcolor{red}{0{,}01}\text{,} \) så dette er en uendelig geometrisk rekke med \( {\textcolor{blue}{a_1} = \textcolor{blue}{0{,}75}} \) og \( {\textcolor{red}{k} = \textcolor{red}{0{,}01}}\text{.} \)
2. Regn ut summen \( \textcolor{red}{k} \) ligger mellom \( {-1} \) og \( 1\text{,} \) så rekken konvergerer, som i videoen Geometrisk rekke test. Summen er da: \[ S = \dfrac{\textcolor{blue}{a_1}}{1 - \textcolor{red}{k}} \]
Plugger vi inn \( \textcolor{blue}{a_1} \) og \( \textcolor{red}{k}\text{,} \) får vi: \[ \begin{aligned} S &= \dfrac{\textcolor{blue}{0{,}75}}{1 - \textcolor{red}{0{,}01}} = \dfrac{0{,}75}{0{,}99} \\ &= \dfrac{75}{99} = \dfrac{25}{33} \end{aligned} \]
3. Legg til 1 \( 1{,}7575\dots \) er \( 1 \) pluss tallet over: \[ \begin{aligned} 1{,}7575\dots &= 1 + \dfrac{25}{33} \\ &= \dfrac{33}{33} + \dfrac{25}{33} = \dfrac{58}{33} \end{aligned} \]

Oppgave 3

2 poeng

Tabellen viser sannsynlighetsfordelingen til en stokastisk variabel X. X\text{.}
xP(X=x)00,3010,4040,10b0,20 \begin{array}{r|r} x & P(X = x) \\ \hline 0 & 0{,}30 \\ 1 & 0{,}40 \\ 4 & 0{,}10 \\ b & 0{,}20 \end{array}
E(X)=2. {E(X) = 2}\text{.}
Vis at b=6, {b = 6}\text{,} og bestem Var(X). \text{Var}(X)\text{.}
Vis løsning på oppgave 3

Svar

b=6‾‾Var(X)=5,2‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{b = 6}} \\ &\underline{\underline{\text{Var}(X) = 5{,}2}} \end{aligned}
Forventningen er summen av hver verdi ganget med sannsynligheten for den. Med \( {E(X) = 2} \) gir det en likning for \( b\text{.} \) Variansen finner vi så med \( E(X^2)\text{.} \)
1. Sett opp forventningen Forventningen til en diskret stokastisk variabel er: \[ E(X) = \sum x_i \cdot P(X = x_i) \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Oblig Oppgave 1 (Diskret sans).
Plugger vi inn tabellen og \( {\textcolor{red}{E(X) = 2}}\text{,} \) får vi: \[ \begin{aligned} 0 \cdot 0{,}30 + 1 \cdot 0{,}40 & \\ + \ 4 \cdot 0{,}10 + \textcolor{blue}{b} \cdot 0{,}20 &= \textcolor{red}{2} \\ 0{,}8 + 0{,}2\textcolor{blue}{b} &= \textcolor{red}{2} \\ 0{,}2\textcolor{blue}{b} &= 1{,}2 \\ \textcolor{blue}{b} &= 6 \end{aligned} \]
2. Regn ut variansen Variansen er: \[ \text{Var}(X) = E\left(X^2\right) - \big(\textcolor{red}{E(X)}\big)^2 \]Det er formelen i videoen Oblig Oppgave 1 (Diskret sans). Vi regner først ut \( {E\left(X^2\right)} \) med \( {\textcolor{blue}{b = 6}}\text{:} \) \[ \begin{aligned} E\left(X^2\right) &= 0^2 \cdot 0{,}30 + 1^2 \cdot 0{,}40 \\ &\quad + 4^2 \cdot 0{,}10 + \textcolor{blue}{6}^2 \cdot 0{,}20 \\ &= 0 + 0{,}4 + 1{,}6 + 7{,}2 \\ &= 9{,}2 \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi: \[ \text{Var}(X) = 9{,}2 - \textcolor{red}{2}^2 = 5{,}2 \]

Oppgave 4

4 poeng

En gartner sår 1000 frø. Frøene har en spireevne på 70 %. 70\,\%\text{.}

Oppgave 4a)

Hvilken av de to figurene nedenfor viser sannsynlighetstettheten for antall frø som spirer? Husk å begrunne svaret ditt.
Vis løsning på oppgave 4a
Svar
Forventningen er 700 og standardavviket 210 \sqrt{210} er mellom 14 og 15, så nesten alt ligger mellom 655 og 745:
Figur 2‾‾ \underline{\underline{\text{Figur 2}}}
Hvert frø spirer eller spirer ikke, med samme sannsynlighet, så antallet som spirer er binomisk fordelt. Vi regner ut forventningen og standardavviket og ser hvilken kurve som har den spredningen.
1. Regn ut forventning og standardavvik La \( X \) være antall frø som spirer. Med \( \textcolor{blue}{n} \) forsøk og sannsynligheten \( \textcolor{red}{p} \) i hvert forsøk er: \[ \begin{aligned} E(X) &= \textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \\ \sigma &= \sqrt{\textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \cdot (1 - \textcolor{red}{p})} \end{aligned} \]Hvis du er usikker på formlene, kan du se videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet).
Her er \( {\textcolor{blue}{n} = \textcolor{blue}{1000}} \) og \( {\textcolor{red}{p} = \textcolor{red}{0{,}7}}\text{:} \) \[ \begin{aligned} E(X) &= \textcolor{blue}{1000} \cdot \textcolor{red}{0{,}7} = 700 \\ \sigma &= \sqrt{\textcolor{blue}{1000} \cdot \textcolor{red}{0{,}7} \cdot 0{,}3} = \sqrt{210} \end{aligned} \]Siden \( {14^2 = 196} \) og \( {15^2 = 225}\text{,} \) er \( {14 < \sigma < 15}\text{.} \)
2. Sammenlign med figurene Begge kurvene har toppen i 700. Med så mange frø er \( X \) tilnærmet normalfordelt, og tabellen i vedlegget gir \( {P(Z \le -3) = 0{,}0013}\text{.} \) Nesten alt ligger derfor innenfor tre standardavvik fra forventningen: \[ 1 - 2 \cdot 0{,}0013 = 0{,}9974 \]
Siden \( {3\sigma < 3 \cdot 15 = 45}\text{,} \) er det mellom omtrent: \[ \begin{aligned} 700 - 45 &= 655 \\ 700 + 45 &= 745 \end{aligned} \]
Kurven i figur 2 har toppen i 700 og ligger innenfor dette området. Kurven i figur 1 ligger over aksen fra omtrent 100 til 1300 og er altfor bred, som i videoen Varians og Standardavvik. Den har dessuten mye areal over 1000, men det kan ikke spire flere enn 1000 frø.
En stokastisk variabel er normalfordelt med E(X)=50 {E(X) = 50} og σ=10. {\sigma = 10}\text{.}

Oppgave 4b)

Hvilken av de to figurene nedenfor viser sannsynlighetstettheten til denne stokastiske variabelen? Husk å begrunne svaret ditt.
Vis løsning på oppgave 4b
Svar
Med σ=10 {\sigma = 10} ligger nesten alt mellom 50−30=20 {50 - 30 = 20} og 50+30=80, {50 + 30 = 80}\text{,} som i figur 3:
Figur 3‾‾ \underline{\underline{\text{Figur 3}}}
Begge kurvene har toppen i forventningen 50. Vi ser hvor bred kurven skal være når standardavviket er 10.
1. Finn hvor nesten alt ligger Med \( {\textcolor{blue}{\mu} = \textcolor{blue}{50}} \) og \( {\textcolor{red}{\sigma} = \textcolor{red}{10}} \) ligger nesten alt, \( 99{,}7\,\%\text{,} \) innenfor tre standardavvik fra forventningen, som i a): \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\mu} - 3\textcolor{red}{\sigma} &= \textcolor{blue}{50} - 3 \cdot \textcolor{red}{10} = 20 \\ \textcolor{blue}{\mu} + 3\textcolor{red}{\sigma} &= \textcolor{blue}{50} + 3 \cdot \textcolor{red}{10} = 80 \end{aligned} \]
2. Sammenlign med figurene Kurven i figur 3 ligger over aksen fra omtrent 20 til 80. Kurven i figur 4 er bare halvparten så bred, fra omtrent 35 til 65. Den har standardavvik omtrent 5, og er for smal, som i videoen Varians og Standardavvik.

Oppgave 5

4 poeng

En bedrift produserer og selger en vare der kostnaden K(x), K(x)\text{,} oppgitt i kroner, er gitt ved
K(x)=0,3x2+10x+3000 K(x) = 0{,}3x^2 + 10x + 3000
Her er x x antall produserte og solgte enheter per uke.

Oppgave 5a)

For hvilken x x -verdi er grensekostnaden lik enhetskostnaden? Gi en praktisk tolkning av svaret.
Vis løsning på oppgave 5a
Svar
Ved 100 enheter i uka er grensekostnaden lik enhetskostnaden, og enhetskostnaden er da lavest mulig, 70 kr per enhet:
x=100‾‾ \underline{\underline{x = 100}}
Grensekostnaden er den deriverte \( K'(x)\text{,} \) og enhetskostnaden er kostnaden per enhet, \( \dfrac{K(x)}{x}\text{.} \) Vi setter dem like og løser for \( x\text{.} \)
1. Finn grensekostnaden og enhetskostnaden 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 får \( \textcolor{red}{\text{grensekostnaden}}\text{:} \) \[ \textcolor{red}{K'(x)} = \textcolor{red}{0{,}6x + 10} \]
Vi deler hvert ledd i \( K(x) \) på \( x \) og får \( \textcolor{blue}{\text{enhetskostnaden}}\text{:} \) \[ \textcolor{blue}{E(x)} = \dfrac{K(x)}{x} = \textcolor{blue}{0{,}3x + 10 + \dfrac{3000}{x}} \]
2. Sett dem like \[ \begin{aligned} \textcolor{red}{0{,}6x + 10} &= \textcolor{blue}{0{,}3x + 10 + \dfrac{3000}{x}} \\ 0{,}3x &= \dfrac{3000}{x} \\ 0{,}3x^2 &= 3000 \\ x^2 &= 10\,000 \\ x &= \pm 100 \end{aligned} \]Vi forkaster \( {x = -100}\text{,} \) fordi antall enheter ikke kan være negativt.
3. Tolk svaret For \( {x = 100} \) er begge kostnadene \( 70 \) kr: \[ \begin{aligned} \textcolor{red}{K'(100)} &= 60 + 10 = 70 \\ \textcolor{blue}{E(100)} &= 30 + 10 + 30 = 70 \end{aligned} \]
Er grensekostnaden lavere enn enhetskostnaden, koster neste enhet mindre enn snittet, og snittet synker. Er den høyere, stiger snittet. Vi ser det også av den deriverte til \( \textcolor{blue}{E}\text{:} \) \[ \textcolor{blue}{E'(x)} = 0{,}3 - \dfrac{3000}{x^2} \]Den er negativ for \( {x < 100} \) og positiv for \( {x > 100}\text{,} \) så enhetskostnaden er lavest i \( {x = 100}\text{.} \)
Bedriften regner med å selge varen for 400 kroner per enhet.

Oppgave 5b)

Hvor mange enheter må bedriften produsere og selge for at overskuddet skal bli størst mulig?
Vis løsning på oppgave 5b
Svar
Overskuddet er størst når bedriften produserer og selger
650 enheter per uke‾‾ \underline{\underline{650 \text{ enheter per uke}}}
Overskuddet er inntekt minus kostnad. Det er en andregradsfunksjon, og vi finner toppunktet der den deriverte er null.
1. Sett opp overskuddet Inntekten er \( {\textcolor{blue}{I(x) = 400x}}\text{.} \) Overskuddet er inntekt minus kostnad, som i videoen Oppgave 1A (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023: \[ \begin{aligned} O(x) &= \textcolor{blue}{I(x)} - \textcolor{red}{K(x)} \\ &= \textcolor{blue}{400x} \\ &\quad - \left(\textcolor{red}{0{,}3x^2 + 10x + 3000}\right) \\ &= -0{,}3x^2 + 390x - 3000 \end{aligned} \]
2. Sett den deriverte lik null Toppunktet finner vi der \( {O'(x) = 0}\text{,} \) som i videoen Oppgave 1C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. Potensregelen forteller oss at: \[ (x^n)' = n \cdot x^{n - 1} \]Vi deriverer ledd for ledd: \[ \begin{aligned} O'(x) = -0{,}6x + 390 &= 0 \\ 0{,}6x &= 390 \\ x &= 650 \end{aligned} \]\( O \) er en andregradsfunksjon med negativt andregradsledd, så grafen vender nedover og \( {x = 650} \) gir toppunktet.

Del 2

Med hjelpemidler · 6 oppgaver · 28 poeng

Oppgave 1

6 poeng

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.
tL11453210801511520145 \begin{array}{r|r} t & L \\ \hline 1 & 14 \\ 5 & 32 \\ 10 & 80 \\ 15 & 115 \\ 20 & 145 \end{array}
Her er t t uker etter treningsstart, og L L er antall kilometer løpt per uke.

Oppgave 1a)

Vis at funksjonen L L gitt ved
L(t)=156,311+12,21e−0,24t L(t) = \dfrac{156{,}31}{1 + 12{,}21e^{-0{,}24t}}
er en god modell for sammenhengen mellom uker etter treningsstart (t) (t) og antall kilometer løpt per uke (L). (L)\text{.}
Forklar hvorfor en modell av denne typen kan passe godt til denne praktiske situasjonen.
Vis løsning på oppgave 1a
Svar
Modellen gir verdier nær målingene og flater ut mot et tak på omtrent 156 km per uke:
Modellen passer godt‾‾ \underline{\underline{\text{Modellen passer godt}}}
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 løsning på oppgave 1b
Svar
Økningen var størst omtrent 10,43 uker etter treningsstart, avrundet til to desimaler:
t≈10,43 uker‾‾L′(10,43)≈9,38‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{t \approx 10{,}43 \text{ uker}}} \\ &\underline{\underline{L'(10{,}43) \approx 9{,}38}} \end{aligned}
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 løsning på oppgave 1c
Svar
Marco passerte 500 km i uke 12. Avrundet til én desimal og hele kilometer:
Etter omtrent 11,6 uker‾‾Snitt≈43 km per uke‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{\text{Etter omtrent } 11{,}6 \text{ uker}}} \\ &\underline{\underline{\text{Snitt} \approx 43 \text{ km per uke}}} \end{aligned}
\( L \) 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: \[ \dfrac{500}{\textcolor{blue}{11{,}62}} \approx 43{,}0 \]

Oppgave 2

4 poeng

En bedrift skal ansette en ny person i en stilling og har fått 100 godt kvalifiserte søkere. 60 av søkerne er kvinner, og 40 av søkerne er menn. Ledelsen i bedriften rekker ikke å intervjue alle, derfor blir 8 kvinner og 12 menn tilfeldig invitert til intervju av ledelsen.
Fagforeningen lurer på om dette faktisk er tilfeldig, eller om ledelsen bevisst velger menn. De ber deg gjennomføre en hypotesetest med signifikansnivå 5 %. 5\,\%\text{.}

Oppgave 2a)

Formuler nullhypotesen H0 H_0 og alternativhypotesen H1 H_1 for testen. Forklar hvorfor en hypergeometrisk sannsynlighetsfordeling er mest passende for denne testen.
Vis løsning på oppgave 2a
Svar
p p er sannsynligheten for at en invitert er en mann. Fordelingen er hypergeometrisk, fordi 20 av 100 trekkes uten tilbakelegging:
H0: p=0,4‾‾H1: p>0,4‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{H_0\text{: } p = 0{,}4}} \\ &\underline{\underline{H_1\text{: } p > 0{,}4}} \end{aligned}
\( H_1 \) er det fagforeningen mistenker, at ledelsen velger menn. \( H_0 \) er at det ikke er noen forskjell fra et tilfeldig utvalg.
Metode: For hånd
1. Sett opp hypotesene \( \textcolor{red}{H_1} \) er alltid det vi ønsker å finne grunnlag for, og \( \textcolor{blue}{H_0} \) er det motsatte, at det ikke er noen forskjell, som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro.
La \( p \) være sannsynligheten for at den som blir invitert, er en mann. Velges det tilfeldig, er \( {\textcolor{blue}{p = \dfrac{40}{100} = 0{,}4}}\text{.} \) Velger ledelsen bevisst menn, er \( {\textcolor{red}{p > 0{,}4}}\text{.} \) Testen er ensidig.
2. Forklar valget av fordeling La \( X \) være antall menn blant de 20 som blir invitert. En binomisk fordeling krever lik sannsynlighet og uavhengige forsøk, som i videoen Oppgave 2A (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023.
Her trekkes 20 av bare 100 søkere, og ingen kan trekkes to ganger. Sannsynligheten endrer seg derfor merkbart for hver trekning. Er de 12 første som trekkes, menn, er det bare \( {\dfrac{28}{88} \approx 0{,}32} \) sannsynlig at neste er en mann. Den hypergeometriske fordelingen teller nettopp trekning uten tilbakelegging fra to grupper: \[ P(X = k) = \dfrac{\dbinom{40}{k} \cdot \dbinom{60}{20 - k}}{\dbinom{100}{20}} \]

Oppgave 2b)

Gjennomfør hypotesetesten og vurder om det er grunnlag for å si at ledelsen bevisst velger menn.
Vis løsning på oppgave 2b
Svar
P-verdien, avrundet til fire desimaler, er under 5 %, 5\,\%\text{,} så vi forkaster H0: H_0\text{:}
P(X≥12)≈0,0380<0,05‾‾Ja, det er grunnlag‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{P(X \ge 12) \approx 0{,}0380 < 0{,}05}} \\ &\underline{\underline{\text{Ja, det er grunnlag}}} \end{aligned}
Vi bruker hypotesene og den hypergeometriske fordelingen fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi regner ut P-verdien: sannsynligheten for minst 12 menn hvis utvalget er tilfeldig. Er den under \( 5\,\%\text{,} \) forkaster vi \( H_0\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Regn ut P-verdien I a) satte vi opp \( {H_0\text{: } p = 0{,}4} \) og \( {H_1\text{: } p > 0{,}4}\text{.} \) Med \( X \) som antall menn blant de 20 er: \[ P(X = k) = \dfrac{\dbinom{40}{k} \cdot \dbinom{60}{20 - k}}{\dbinom{100}{20}} \]
Vi regner ut leddene med nCr på kalkulatoren og runder av til fem desimaler: \[ \begin{aligned} P(X = 12) &\approx 0{,}02667 \\ P(X = 13) &\approx 0{,}00867 \\ P(X = 14) &\approx 0{,}00217 \\ P(X = 15) &\approx 0{,}00041 \\ P(X = 16) &\approx 0{,}00006 \end{aligned} \]Leddene for 17 til 20 er til sammen under \( 0{,}00001\text{.} \) P-verdien er: \[ P(X \ge 12) \approx \textcolor{red}{0{,}0380} \]
2. Konkluder P-verdien \( \textcolor{red}{0{,}0380} \) er mindre enn signifikansnivået \( \textcolor{blue}{0{,}05}\text{,} \) så vi forkaster \( H_0\text{,} \) som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. Det er grunnlag for å si at ledelsen bevisst velger menn.
Merk – Binomisk fordeling gir et annet svar: Med binomisk fordeling, \( {n = 20} \) og \( {p = 0{,}4}\text{,} \) blir P-verdien omtrent \( 0{,}057\text{,} \) over \( 5\,\%\text{.} \) Den binomiske fordelingen gjelder trekning med tilbakelegging, og her trekkes 20 av bare 100 søkere uten. Det er derfor den hypergeometriske P-verdien som gjelder.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut P-verdien i CAS \( {P(X \ge 12)} \) er \( {1 - P(X \le 11)}\text{.} \) Vi bruker den kumulative hypergeometriske fordelingen med 100 søkere, 40 menn og 20 trukket. Det samme kan gjøres i sannsynlighetskalkulatoren, som i videoen Oppgave 2A (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023:
Skriv inn i GeoGebra: 1 - FordelingHypergeometrisk(100, 40, 20, 11, true)
P-verdien er \( \textcolor{red}{0{,}0380}\text{,} \) under \( \textcolor{blue}{0{,}05}\text{,} \) så vi forkaster \( H_0\text{.} \)

Oppgave 3

4 poeng

Avgjør om hver enkelt påstand nedenfor er sann eller usann. Forklar tydelig hvordan du har resonnert.

Oppgave 3a)

En uendelig geometrisk rekke er gitt ved
1+(ln⁡x−1)+(ln⁡x−1)2+… 1 + (\ln x - 1) + (\ln x - 1)^2 + \dots
Påstand: Dersom x=1e {x = \dfrac{1}{e}} vil summen av rekka være 13. \dfrac{1}{3}\text{.}
Vis løsning på oppgave 3a
Svar
For x=1e {x = \dfrac{1}{e}} er k=−2, {k = -2}\text{,} så rekken divergerer:
Pa˚standen er usann‾‾ \underline{\underline{\text{Påstanden er usann}}}
Vi finner kvotienten for \( {x = \dfrac{1}{e}}\text{,} \) og ser om rekken konvergerer før vi bruker sumformelen.
Metode: For hånd
1. Finn kvotienten Hvert ledd er det forrige ganget med \( {\textcolor{red}{k = \ln x - 1}}\text{.} \) Med \( {x = \dfrac{1}{e}} \) er \( {\ln \dfrac{1}{e} = -1}\text{,} \) så: \[ \textcolor{red}{k} = -1 - 1 = \textcolor{red}{-2} \]
2. Sjekk om rekken konvergerer En uendelig geometrisk rekke konvergerer bare når \( {-1 < \textcolor{red}{k} < 1}\text{.} \) Hvis du er usikker på dette, kan du se videoen Geometrisk rekke test.
Med \( {\textcolor{red}{k = -2}} \) er rekken \( {1 - 2 + 4 - 8 + \dots}\text{,} \) og tallverdien til leddene blir større og større. Rekken divergerer, så den har ingen sum.
Sumformelen ville gitt \( {\dfrac{1}{1 - (-2)} = \dfrac{1}{3}}\text{,} \) men formelen gjelder ikke når rekken divergerer. Påstanden er derfor usann.

Oppgave 3b)

To funksjoner er gitt ved f(x)=x3−x2−ax, {f(x) = x^3 - x^2 - ax}\text{,} der a∈R, a \in \mathbb{R}\text{,} og g(x)=−x2+x. {g(x) = -x^2 + x}\text{.}
Påstand: Grafene til f f og g g avgrenser to områder som er like store når a>−1. {a > -1}\text{.}
Vis løsning på oppgave 3b
Svar
For a>−1 {a > -1} skjærer grafene hverandre i x=−a+1, {x = -\sqrt{a + 1}}\text{,} 0 0 og a+1, {\sqrt{a + 1}}\text{,} og begge områdene har arealet (a+1)24: {\dfrac{(a + 1)^2}{4}}\text{:}
Pa˚standen er sann‾‾ \underline{\underline{\text{Påstanden er sann}}}
Vi ser på differansen \( {f(x) - g(x)}\text{.} \) Nullpunktene er skjæringspunktene, og arealet mellom grafene er integralet av den.
Metode: For hånd
1. Finn skjæringspunktene Vi trekker \( g \) fra \( f\text{,} \) og \( {-x^2} \) forsvinner: \[ \begin{aligned} h(x) &= f(x) - g(x) \\ &= x^3 - (a + 1)x \\ &= x\left(x^2 - (a + 1)\right) \end{aligned} \]
Når \( {a > -1} \) er \( {a + 1 > 0}\text{,} \) og grafene skjærer hverandre i tre punkter: \[ x = 0 \quad \vee \quad x = \pm\sqrt{a + 1} \]Mellom dem avgrenser grafene to områder.
2. Regn ut de to arealene Integralet gir arealet under en graf, og arealet mellom grafene er integralet av differansen. Hvis du er usikker på det første, kan du se videoen Hva er integrasjon. Vi kaller \( {s = \sqrt{a + 1}}\text{,} \) så \( {s^2 = a + 1}\text{:} \) \[ \begin{aligned} \int_0^{\textcolor{red}{s}} h(x)\,dx &= \left[\dfrac{x^4}{4} - \dfrac{s^2 x^2}{2}\right]_0^{\textcolor{red}{s}} \\ &= \dfrac{s^4}{4} - \dfrac{s^4}{2} = -\dfrac{s^4}{4} \end{aligned} \]
På samme måte er: \[ \int_{\textcolor{blue}{-s}}^0 h(x)\,dx = 0 - \left(\dfrac{s^4}{4} - \dfrac{s^4}{2}\right) = \dfrac{s^4}{4} \]Det ene området har \( f \) over \( g\text{,} \) det andre \( g \) over \( f\text{,} \) og begge har arealet \( {\dfrac{s^4}{4} = \dfrac{(a + 1)^2}{4}}\text{.} \)
Det kunne vi også sett av at \( {h(-x) = -h(x)}\text{:} \) grafen til \( h \) er symmetrisk om origo. Påstanden er sann.

Oppgave 4

4 poeng

Oppgave 4a)

Bestem en rekursiv formel for tallfølgen 1,2,6,15,31,56,…. 1, 2, 6, 15, 31, 56, \dots\text{.}
Vis løsning på oppgave 4a
Svar
a1=1ogan+1=an+n2‾‾ \underline{\underline{a_1 = 1 \quad \text{og} \quad a_{n+1} = a_n + n^2}}
Vi ser på differansen mellom to ledd som kommer etter hverandre. Den viser hvordan vi kommer fra ett ledd til det neste.
Metode: For hånd
1. Se på differansene Vi trekker hvert ledd fra det neste: \[ \begin{aligned} 2 - 1 &= 1 = \textcolor{red}{1^2} \\ 6 - 2 &= 4 = \textcolor{red}{2^2} \\ 15 - 6 &= 9 = \textcolor{red}{3^2} \\ 31 - 15 &= 16 = \textcolor{red}{4^2} \\ 56 - 31 &= 25 = \textcolor{red}{5^2} \end{aligned} \]Differansene er kvadrattallene.
2. Skriv opp formelen Fra ledd nummer \( n \) til ledd nummer \( {n + 1} \) legger vi til \( \textcolor{red}{n^2}\text{.} \) Med det første leddet \( {a_1 = 1} \) blir den rekursive formelen: \[ a_{n+1} = a_n + \textcolor{red}{n^2} \]For eksempel er \( {a_3 = a_2 + 2^2 = 2 + 4 = 6}\text{.} \)

Oppgave 4b)

Bruk den rekursive formelen du fant i oppgave a), og lag et program som regner ut summen av de 30 30 første leddene i tallfølgen.
Husk å legge ved bilde av både koden og resultatet av kjøringen.
Vis løsning på oppgave 4b
Svar
Vi bruker den rekursive formelen fra a), \( {a_1 = 1} \) og \( {a_{n+1} = a_n + n^2}\text{.} \) Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi lar en løkke gå \( 30 \) ganger. Hver gang legger vi leddet til summen, og regner så ut neste ledd med formelen.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Uten PC kan du ikke kjøre programmet. Øv heller på å skrive og lese slike løkker på papir, og på å regne ut de første rundene for hånd.
Metode: Med Python
1. Les programmet linje for linje Programmet står i svaret. Linje 1 og 2 setter det første leddet \( {\textcolor{blue}{a} = 1} \) og summen \( {\textcolor{red}{S} = 0}\text{.} \) Hvis du er usikker på løkker, kan du se videoen Oppgave 7B - Del 2 - 2P Eksamen Høst 2023.
Løkka i linje 3 går for \( {n = 1, 2, \dots, 30}\text{.} \) Linje 4 legger ledd nummer \( n \) til \( \textcolor{red}{S}\text{,} \) og linje 5 regner ut neste ledd \( \textcolor{blue}{a} \) med formelen fra a), \( {\textcolor{blue}{a_{n+1}} = \textcolor{blue}{a_n} + n^2}\text{.} \)
2. Sjekk de første rundene I de tre første rundene legges \( 1\text{,} \) \( 2 \) og \( 6 \) til summen, så \( {S = 9}\text{,} \) og \( a \) blir \( 15\text{,} \) det fjerde leddet. Programmet skriver ut \( 67\,455\text{,} \) som er summen av de \( 30 \) første leddene.

Oppgave 5

6 poeng

Ole vil studere i Tyskland og skal fullføre en mastergrad i løpet av 5 år. Han undersøker hva han kan få i stipend og lån fra Lånekassen for å dekke opphold og skolepenger.
Etter 5 år vil det samlede lånebeløpet være 799 273 kr. Rentesatsen er 5,242 % 5{,}242\,\% per år.
Rentene i Lånekassen begynner først å løpe rett etter fullført studium. Første avdrag betales ett år etter at du har fullført studiet. Nedbetalingstid er maks 30 år med én termin per år.

Oppgave 5a)

Vis at terminbeløpene Ole må betale, blir 53 437 kr dersom han velger maks nedbetalingstid.
Vis løsning på oppgave 5a
Svar
Summeformelen gir T≈53 436,90, {T \approx 53\,436{,}90}\text{,} avrundet til hele kroner:
T≈53 437 kr‾‾ \underline{\underline{T \approx 53\,437\,\text{kr}}}
Lånet er lik nåverdien av alle terminbeløpene, og den summen er en geometrisk rekke. Vi bruker summeformelen og løser for terminbeløpet.
Metode: Med kalkulator
1. Skriv lånet som en rekke Med terminbeløpet \( \textcolor{red}{T}\text{,} \) vekstfaktoren \( \textcolor{blue}{1{,}05242} \) og \( \textcolor{green}{30} \) terminer er lånet summen av nåverdiene av terminbeløpene: \[ \begin{aligned} 799\,273 = \ &\dfrac{\textcolor{red}{T}}{\textcolor{blue}{1{,}05242}} + \dfrac{\textcolor{red}{T}}{\textcolor{blue}{1{,}05242}^2} \\ &+ \ldots + \dfrac{\textcolor{red}{T}}{\textcolor{blue}{1{,}05242}^{\textcolor{green}{30}}} \end{aligned} \]Det er en geometrisk rekke med \( {a_1 = \dfrac{\textcolor{red}{T}}{\textcolor{blue}{1{,}05242}}} \) og \( {k = \dfrac{1}{\textcolor{blue}{1{,}05242}}}\text{.} \)
2. Bruk summeformelen Summen av de \( n \) første leddene i en geometrisk rekke er: \[ S_n = \dfrac{a_1\left(1 - k^n\right)}{1 - k} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Sum geometriske rekker Eksempel. Plugger vi inn \( a_1 \) og \( k\text{,} \) får vi: \[ 799\,273 = \dfrac{\textcolor{red}{T}}{\textcolor{blue}{1{,}05242}} \cdot \dfrac{1 - \textcolor{blue}{1{,}05242}^{-\textcolor{green}{30}}}{1 - \dfrac{1}{\textcolor{blue}{1{,}05242}}} \]
Vi ganger teller og nevner i den siste brøken med \( \textcolor{blue}{1{,}05242}\text{,} \) og med renten \( {r = 0{,}05242} \) blir det: \[ 799\,273 = \textcolor{red}{T} \cdot \dfrac{1 - \textcolor{blue}{1{,}05242}^{-\textcolor{green}{30}}}{0{,}05242} \]
3. Løs for terminbeløpet \[ \begin{aligned} \textcolor{red}{T} &= \dfrac{799\,273 \cdot 0{,}05242}{1 - \textcolor{blue}{1{,}05242}^{-\textcolor{green}{30}}} \\ &\approx 53\,436{,}90 \end{aligned} \]Avrundet til hele kroner er det 53 437 kr.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut terminbeløpet i CAS Vi skriver inn \( \textcolor{red}{T} \) fra formelen over og bruker \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra: 799273*0.05242/(1 - 1.05242^(-30))
Terminbeløpet er omtrent \( 53\,437 \) kr.
Det er forventet at rentesatsen blir lavere fremover. Ole regner litt på det og tenker at med den forventede rentesatsen kan han klare å betale ned lånet på 25 år, med det samme terminbeløpet som i oppgave a).

Oppgave 5b)

Hva må rentesatsen være hvis han skal klare det?
Vis løsning på oppgave 5b
Svar
Med terminbeløpet 53 437 kr i 25 år, avrundet til to desimaler:
Rentesatsen≈4,42 %‾‾ \underline{\underline{\text{Rentesatsen} \approx 4{,}42\,\%}}
Selv om du ikke fikk til a), kan du løse denne: terminbeløpet 53 437 kr står i oppgaveteksten i a).
Vi setter opp den samme likningen som i a), med 25 terminer og ukjent rente, og løser den med NLøs.
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Likningen for renten kan ikke løses for hånd. Uten PC kan du prøve deg fram med kalkulatoren: \( {r = 0{,}044} \) gir en nåverdi på omtrent \( 800\,595 \) kr og \( {r = 0{,}045} \) omtrent \( 792\,375 \) kr, så renten ligger mellom \( 4{,}4\,\% \) og \( 4{,}5\,\%\text{.} \)
Metode: Med GeoGebra
1. Sett opp likningen I a) fant vi at lånet er nåverdien av terminbeløpene: \[ 799\,273 = 53\,437 \cdot \dfrac{1 - (1 + \textcolor{blue}{r})^{-\textcolor{green}{n}}}{\textcolor{blue}{r}} \]Nå er \( {\textcolor{green}{n} = \textcolor{green}{25}}\text{,} \) og renten \( \textcolor{blue}{r} \) er ukjent.
2. Løs likningen i CAS Vi løser likningen i CAS, som i videoen Oppgave 3C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023, men med NLøs og en startverdi, fordi \( \textcolor{blue}{r} \) står både i en potens og i nevneren:
Skriv inn i GeoGebra: NLøs(799273 = 53437*(1 - (1 + r)^(-25))/r, r = 0.05)
Rad 2 gir \( {\textcolor{blue}{r} \approx 0{,}0442}\text{,} \) altså omtrent \( 4{,}42\,\%\text{.} \)
Ole tenker at han etter hvert kan klare å betale et større terminbeløp. Han ser for seg at han betaler samme terminbeløp som i oppgave a) de 12 første årene. Deretter øker han terminbeløpet med 5 % 5\,\% per termin resten av nedbetalingstiden. Han antar at rentesatsen vil være 5,242 % 5{,}242\,\% per år gjennom hele perioden.

Oppgave 5c)

Hvor mange år vil det ta før lånet er nedbetalt, dersom Ole klarer dette?
Vis løsning på oppgave 5c
Svar
Etter 12 år er restgjelden betalt med 11,64 økte terminer, så den siste terminen kommer i år 24:
24 a˚r‾‾ \underline{\underline{24 \text{ år}}}
Vi bruker terminbeløpet 53 437 kr fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi finner hvor mye Ole skylder etter 12 år. De økende terminbeløpene etterpå er en ny geometrisk rekke, og vi løser for antall terminer med \( \ln\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Finn restgjelden etter 12 år Etter 12 år har lånet vokst med renter, og hvert terminbeløp har også vokst med renter fra det ble betalt. Med \( \textcolor{blue}{1{,}05242} \) som vekstfaktor er restgjelden lånet minus de 12 terminbeløpene, en geometrisk rekke med summeformelen fra a): \[ \begin{aligned} R &= 799\,273 \cdot \textcolor{blue}{1{,}05242}^{12} \\ &\quad - 53\,437 \cdot \dfrac{\textcolor{blue}{1{,}05242}^{12} - 1}{0{,}05242} \\ &\approx 613\,010 \end{aligned} \]
2. Sett opp de økende terminbeløpene Fra år 13 er terminbeløpet \( {53\,437 \cdot \textcolor{red}{1{,}05}^{j}} \) i termin nummer \( j \) etter år 12. Restgjelden er nåverdien av dem, sett fra år 12: \[ R = \sum_{j=1}^{\textcolor{green}{m}} 53\,437 \cdot q^{j}, \quad q = \dfrac{\textcolor{red}{1{,}05}}{\textcolor{blue}{1{,}05242}} \]Det er en geometrisk rekke med \( {a_1 = 53\,437q} \) og \( {k = q}\text{.} \) Summeformelen gir: \[ 53\,437q \cdot \dfrac{1 - q^{\textcolor{green}{m}}}{1 - q} = R \]
3. Løs for antall terminer Vi løser for \( q^{\textcolor{green}{m}} \) og bruker at: \[ \dfrac{1 - q}{q} = \dfrac{1{,}05242 - 1{,}05}{1{,}05} = \dfrac{0{,}00242}{1{,}05} \]
Det gir: \[ q^{\textcolor{green}{m}} = 1 - \dfrac{R \cdot 0{,}00242}{53\,437 \cdot 1{,}05} \approx 0{,}97356 \]
Vi tar \( \ln \) på begge sider, som i videoen Oppgave 2A - Del 1 - R1/S1 Eksamen Vår 2026, og løser for \( \textcolor{green}{m}\text{:} \) \[ \textcolor{green}{m} = \dfrac{\ln 0{,}97356}{\ln q} \approx 11{,}64 \]Etter 11 økte terminer er det litt igjen, så det trengs en 12. økt termin, men den blir mindre enn et fullt terminbeløp. Til sammen blir det \( {12 + 12 = 24} \) år.
Metode: Med GeoGebra
1. Løs likningen i CAS Lånet er nåverdien av de 12 like terminbeløpene pluss nåverdien av de \( \textcolor{green}{m} \) økende:
Skriv inn i GeoGebra: NLøs(799273 = 53437*(1 - 1.05242^(-12))/0.05242 + Sum(53437*1.05^j/1.05242^(12 + j), j, 1, m), m = 10)
Rad 3 gir \( {\textcolor{green}{m} \approx 11{,}64}\text{,} \) så det trengs 12 økte terminer etter de 12 første, til sammen 24 år.

Oppgave 6

4 poeng

En bedrift produserer og selger en vare. Kostnaden K(x) K(x) i kroner er gitt ved
K(x)=0,2x2+50x+1500 K(x) = 0{,}2x^2 + 50x + 1500
der x x er antall enheter.
Etterspørselen etter varen er gitt ved
E(p)=300e−0,01p E(p) = 300e^{-0{,}01p}
der p p er prisen per vare i kroner.

Oppgave 6a)

Regn ut E(30). E(30)\text{.} Gi en praktisk tolkning av svaret du får.
Vis løsning på oppgave 6a
Svar
Med prisen 30 kr per vare vil kundene kjøpe omtrent 222 varer, avrundet til én desimal:
E(30)≈222,2‾‾ \underline{\underline{E(30) \approx 222{,}2}}
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 I(x) I(x) for inntekten som funksjon av antall solgte enheter.
Vis løsning på oppgave 6b
Svar
I(x)=100xln⁡(300x)‾‾ \underline{\underline{I(x) = 100x\ln\left(\dfrac{300}{x}\right)}}
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 \( {0 < x < 300}\text{.} \)

Oppgavene i S2 høst 2024

Temaet og poengene i hver oppgave.

Ferdig med settet? Se de andre S2-eksamenene, eller øv på ett tema om gangen.