Eksponentielle sammenhænge

Relaterede dokumenter
Kort om Eksponentielle Sammenhænge

GrundlÄggende variabelsammenhänge

Lineære sammenhænge. Udgave Karsten Juul

Variabel- sammenhænge

Eksponentielle funktioner for C-niveau i hf

Funktioner. 2. del Karsten Juul

Potensfunktioner samt proportional og omvent proportional. for hf Karsten Juul

for matematik på C-niveau i stx og hf

Start pä matematik. for gymnasiet og hf (2012) Karsten Juul

Procent og rente Karsten Juul

Opstilling af model ved hjælp af differentialkvotient

Differential- regning

sammenhänge for C-niveau i stx 2013 Karsten Juul

Eksamensspørgsmål: Eksponentiel vækst

Differentialregning. Et oplæg Karsten Juul L P

Differential- ligninger

Kapitel 7 Matematiske vækstmodeller

Simple udtryk og ligninger

Funktioner. 1. del Karsten Juul

Eksponentielle sammenhænge

Kapital- og rentesregning

Symbolsprog og Variabelsammenhænge

ØVEHÆFTE FOR MATEMATIK C EKSPONENTIEL SAMMENHÆNG

Variabel- sammenhænge

Funktioner. 3. del Karsten Juul

Start-mat. for stx og hf Karsten Juul

Funktioner generelt. for matematik pä B- og A-niveau i stx og hf Karsten Juul

sammenhänge 2008 Karsten Juul

Eksponentielle Sammenhænge

Differential- regning

Kapitel 5 Renter og potenser

Eksponentielle funktioner

Kom i gang-opgaver til differentialregning

sammenhänge for gymnasiet og hf 2010 Karsten Juul

Bogstavregning. En indledning for stx og hf Karsten Juul

Undersøge funktion ved hjælp af graf. For hf-mat-c.

En funktion kaldes eksponentiel, hvis den har en regneforskrift, der kan skrives således: f(x) = b a x eller y = b a x, idet a og b er positive tal.

Vektorer i planen. Et oplæg Karsten Juul

Trekants- beregning for hf

Deskriptiv statistik for hf-matc

Funktioner generelt. for matematik pä B-niveau i stx Karsten Juul

Potens- sammenhænge. inkl. proportionale og omvendt proportionale variable Karsten Juul

Eksempler på problemløsning med differentialregning

Asymptoter. for standardforsøgene i matematik i gymnasiet Karsten Juul

brikkerne til regning & matematik funktioner preben bernitt

Deskriptiv statistik for matc i stx og hf

GrundlÄggende variabelsammenhänge

Kapitel 3 Lineære sammenhænge

Øvelse 3 a) x ,9 1,2 1,5 2 2,6 3,4 4,4 5,7 7,4 9,7 12,6

H Å N D B O G M A T E M A T I K 2. U D G A V E

Deskriptiv statistik. for C-niveau i hf Karsten Juul

Erik Vestergaard 1. Opgaver. i Lineære. funktioner. og modeller

Stx matematik B maj 2009

Matematik Grundforløbet

Matematik A og Informationsteknologi B

f(x)=2x-1 Serie 1

matx.dk Enkle modeller

Uafhængig og afhængig variabel

Matematik c - eksamen

2 Erik Vestergaard

Forløb om eksponential- og logaritmefunktioner

Supplerende opgaver til TRIP s matematiske GRUNDBOG. Forlaget TRIP. Opgaverne må frit benyttes i undervisningen.

Lineære modeller. Taxakørsel: Et taxa selskab tager 15 kr. pr. km man kører i deres taxa. Hvis vi kører 2 km i taxaen koster turen altså

Sammenhæng mellem variable

Kapitel 2 Tal og variable

Bedste rette linje ved mindste kvadraters metode

Integralregning. med Ävelser. for B-niveau i gymnasiet og hf Karsten Juul

Procent- og rentesregning

ØVEHÆFTE FOR MATEMATIK C LINEÆR SAMMENHÆNG

9 Eksponential- og logaritmefunktioner

Graph brugermanual til matematik C

Variabelsammenhænge og grafer

for gymnasiet og hf 2017 Karsten Juul

MATEMATIK C. Videooversigt

3D-grafik Karsten Juul

Formelsamling Matematik C

ØVEHÆFTE FOR MATEMATIK C FORMLER OG LIGNINGER

Maple. Skærmbilledet. Vi starter med at se lidt nærmere på opstartsbilledet i Maple. Værktøjslinje til indtastningsområdet. Menulinje.

Rentesregning Karsten Juul

Matematik A, STX. Vejledende eksamensopgaver

Opg. 1-1 B Da trekant ABC er retvinklet, kan vi anvende Pythagoras: +kat 2. De oplyste tal indsættes; ligningen løses.

Vi har valgt at analysere vores gruppe ud fra belbins 9 grupperoller, vi har følgende roller

for matematik pä B-niveau i hf

ØVEHÆFTE FOR MATEMATIK C LINEÆR SAMMENHÆNG

Rentesregning. Procent- og rentesregning. Rentesregning. Opsparingsannuitet

M A T E M A T I K G R U N D F O R L Ø B E T

ØVEHÆFTE FOR MATEMATIK C RENTESREGNING

Logaritmiske koordinatsystemer med TI-Nspire CAS version 3.6

Eksamensspørgsmål 11q sommer Spørgsmål 1: Ligninger

Du skal redegøre for løsning af ligninger og herunder behandle omformningsreglerne for ligninger.

Procentregning. Procent Side 36

1. Konstantfaktoren er 34, fremskrivningsfaktoren er 1,056 og vækstraten er 5,6%.

Løsninger til eksamensopgaver på B-niveau maj 2016: Delprøven UDEN hjælpemidler 4 4

Differentialligninger

Tal, funktioner og grænseværdi

Transkript:

Eksponentielle sammenhænge Udgave 009 Karsten Juul

Dette hæfte er en fortsættelse af hæftet "Lineære sammenhænge, udgave 009" Indhold 1 Eksponentielle sammenhænge, ligning og graf 1 Procent 7 3 Hvad fortæller a og b om den eksponentielle sammenhæng y b a? 14 4 Potenser 18 5 Renteformlen 6 Opgaver hvor vi skal bestemme y eller i y b a 4 7 Hvordan kan vi beregne ændringer i y og for en eksponentiel sammenhæng? 6 8 Fordoblingskonstant og halveringskonstant 33 9 Enkeltlogaritmisk koordinatsystem 39 Eksponentielle sammenhænge udgave 009 009 Karsten Juul Dette hæfte kan downloades fra wwwmat1dk Hæftet må benyttes i undervisningen hvis læreren med det samme sender en e-mail til kj@mat1dk som dels oplyser at dette hæfte benyttes, dels oplyser om hold, lærer og skole

1 Eksponentielle sammenhænge, ligning og graf Øvelse 11 I år er antal ansatte 1000, og man har vedtaget at dette antal hvert af de kommende år skal være 1, 1 gange så stort som det foregående år Om 1 år er antallet 1, 1 Om år er antallet 1000 1, 1 Om 3 år er antallet 1000 1,1 1, 1 Om år er antallet Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem følgende to variable: antal år fra nu y antal ansatte Ligning: Øvelse 1 Antallet af nogle bakterier vokser sådan at antallet i løbet af en time bliver 1, 4 gange så stort Nu er antallet 340 Om 1 time er antallet 1, 4 Om timer er antallet 340 1, 4 Om 3 timer er antallet 340 1,4 1, 4 Om timer er antallet Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem følgende to variable: antal timer fra nu y antal bakterier Ligning: Øvelse 13 Vi køber 14 enheder af et stof Det er et radioaktivt stof, så der bliver automatisk mindre og mindre af det Stoffet henfalder sådan at mængden i løbet af et år bliver ganget med 0, 96 Om 1 år er mængden 0, 96 Om år er mængden 14 0, 96 Om 3 år er mængden 14 0,96 0, 96 Om år er mængden Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem følgende to variable: antal år efter købet y mængden af det radioaktive stof Ligning: Eksponentielle sammenhænge, udgave side 1 009 Karsten Juul

Øvelse 14 Antallet af celler i en næringsopløsning vokser hurtigt Antallet af celler bliver hver time ganget med samme tal Dette tal kan vi udregne ud fra de tal som allerede er skrevet i tabellen (a) Vis hvordan vi kan gøre dette: (b) Udfyld resten af tabellen Antal timer fra nu: 0 1 3 9 Antal celler: 768 115 (c) Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem følgende to variable: antal timer fra nu y antal celler Ligning: Øvelse 15 En person indtager 10 000 enheder af et rusmiddel I kroppen nedbrydes rusmidlet på sådan en måde at mængden hvert døgn bliver ganget med samme tal antal døgn fra nu y antal enheder af rusmidlet der er tilbage i kroppen : 0 1 3 4 14 y: 10 000 8 000 (a) Udfyld resten af tabellen (b) Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem y og : Øvelse 16 I koordinatsystemet er afsat et af punkterne på grafen der viser sammenhængen mellem følgende variable: antal timer fra nu y antal bakterier (a) Om 1 time er der bakterier Hver time ganges antallet af bakterier med 1, 75 (b) Om timer er der bakterier (c) Afsæt et grafpunkt der viser svaret på (b) (d) Om 3 timer er der bakterier (e) Afsæt et grafpunkt der viser svaret på (d) (f) Afsæt nogle flere grafpunkter (g) Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem y og : Eksponentielle sammenhænge, udgave side 009 Karsten Juul

Øvelse 17 I koordinatsystemet er afsat to punkter på grafen der viser sammenhængen mellem følgende to variable: antal timer fra nu y temperatur i C (a) Nu er temperaturen C (b) Om 1 time er temperaturen C Hver time ganges temperaturen med samme tal (c) Om timer er temperaturen C (d) Vis svaret fra (c) ved at afsætte et grafpunkt i koordinatsystemet (e) Afsæt flere grafpunkter i koordinatsystemet (f) Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem y og : Øvelse 18 Grafen viser sammenhængen mellem følgende to variable: temperaturen (målt i C) y varens holdbarhed (målt i døgn) (a) Når temperaturen er 1 C, er holdbarheden døgn (b) Når temperaturen er C, er holdbarheden døgn Hver gang temperaturen bliver én grad højere, bliver holdbarheden ganget med et bestemt tal (c) Dette tal er (d) Vis hvordan dette tal kan bruges til at udregne holdbarheden når temperaturen er 3 C: (e) Hvis vi aflæser på grafen, så får vi at når temperaturen er 3 C, er holdbarheden døgn (f) Når temperaturen er 0 C, er holdbarheden døgn (g) Når temperaturen er 10 C, er holdbarheden døgn (h) Når temperaturen er C, er holdbarheden døgn (i) Skriv en ligning der viser sammenhængen mellem y og : Eksponentielle sammenhænge, udgave side 3 009 Karsten Juul

DEFINITION 19 En sammenhæng mellem to variable og y er eksponentiel hvis den kan beskrives med en ligning på formen y b a hvor a og b er positive Eksempel 110 (a) Ligningen y 3 0, 4 er på formen y b a med a 0, 4 og b 3 Ifølge definition 19 er der altså tale om en eksponentiel sammenhæng (b) Ligningen y 0,4 3 er på formen y b a med a 3 og b 0, 4 Ifølge definition 19 er der altså tale om en eksponentiel sammenhæng (c) Ligningen y er på formen y 1,081 1,6 Bemærk! b a med a 1, 081 og b 1, 6 Ifølge definition 19 er der altså tale om en eksponentiel sammenhæng Øvelse 111 (a) (b) y 1,7 1, 019 er på formen y y 094 1, 4 er på formen (c) y 3,16 0, 08 er på formen y (d) y 5,3 0, 8 er på formen y (e) y 8 er på formen y (f) y 0,98 0, 79 er på formen y y b a med a og b b a med a og b b a med a og b b a med a og b b a med a og b b a med a og b Eksponentielle sammenhænge, udgave side 4 009 Karsten Juul

SÆTNING 11 Grafen for en eksponentiel sammenhæng (a) er en krum kurve uden knæk (b) ligger over -aksen (c) kommer vilkårlig tæt på -aksen Øvelse 113 Ligningen y 0,4 1, 6 viser sammenhængen mellem to variable y og (a) Find ud af hvad y er når 1, og afsæt denne oplysning som et punkt i koordinatsystemet Udregning: y (b) Udfyld tabellen, og tegn grafen ( husk 11 (a) ) : 4 3 1 0 1 3 4 y: Øvelse 114 Ligningen y 1,5 0, 4 viser sammenhængen mellem to variable y og Udfyld tabellen og tegn grafen : 1 0 1 3 y: Eksponentielle sammenhænge, udgave side 5 009 Karsten Juul

SÆTNING 115 En eksponentiel sammenhæng y b a er (a) aftagende hvis 0 < a < 1, dvs hvs a er mellem 0 og 1 (b) voksende hvis 1 < a, dvs hvs a er større end 1 Øvelse 116 Figuren viser graferne for tre eksponentielle sammenhænge y A, B og C b a som vi kalder For hver af dem skal du afgøre om 0 < a < 1 eller 1 < a og begrunde det ved hjælp af sætning 115 A B C Skriv 0 < a < 1 eller 1 < a Skriv voksende eller aftagende For A er da A er For B er da B er For C er da C er Øvelse 117 For hver af de eksponentielle sammenhænge y voksende eller aftagende, og begrunde det b a nedenfor skal du skrive om den er (a) Sammenhængen (b) Sammenhængen (c) Sammenhængen (d) Sammenhængen (e) Sammenhængen y 03 a >1 a 1, 03 1 1 er for da y 4 0,6, er for da y 04 5 0, er for da y 71 1,6 0, er for da y 1, 0013 voksende er for da a a a a Øvelse 118 (a) Et punkt kan trækkes frem og tilbage på grafen for y 0,06 1 1 Hvis punktets -koordinat bliver større, vil dets y-koordinat blive (b) Et punkt kan trækkes frem og tilbage på grafen for y 100 0, 995 Hvis punktets -koordinat bliver større, vil dets y-koordinat blive (c) Et punkt kan trækkes frem og tilbage på grafen for y 4 0, 011 Hvis punktets -koordinat bliver større, vil dets y-koordinat blive Eksponentielle sammenhænge, udgave side 6 009 Karsten Juul

Procent DEFINITION 1 At der om et tal gælder at tallet er p % af et andet tal betyder at p tallet er 100 af det andet tal Eksempel Spørgsmål: Hvor mange procent er 7 af 0? Følger af definition 1 7 0,35 100 35 0,35 35% 0 100 100 så Du skal ikke i al fremtid skrive 7 er 35 % af 0 så meget, men du skal kunne gennemføre udregningen når der er grund til at være omhyggelig Øvelse 3 Se i eksempel hvad du skal gøre så 34 7 34 er % af 7 100 100 100 % Øvelse 4 Se i eksempel hvad du skal gøre så 0,15,5 0,15 er % af, 5 100 100 100 % Øvelse 5 (a) 46, er % af 550 (b) 35 er % af 5 (c) 45 er % af 40 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 7 009 Karsten Juul

SÆTNING 6 Vi kan udregne p % af et tal ved at p gange tallet med 100 Eksempel 7 Spørgsmål: Udregn 1 % af 40 Da 1 1 % 0,1 100 skal vi gange 40 med 0, 1 : 40 0,1 4,8 Konklusion: 1 % af 40 er 4, 8 Du plejer nok at skrive 40 1 100 men dette kan vi ikke bruge i de udregninger vi snart kommer til, så du er nødt til at vænne dig til i stedet at skrive 40 0,1 Øvelse 8 Se i eksempel 7 hvad du skal gøre 6,5% 100 6,5% af 1 400 1 400 Øvelse 9 Se i eksempel 7 hvad du skal gøre 4,9% 100 4,9% af 000 000 Øvelse 10 Se i eksempel 7 hvad du skal gøre 10 % 100 10 % af 15 15 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 8 009 Karsten Juul

DEFINITION 11 At betyder at et tal er p % større end et andet tal forskellen mellem de to tal er p % af det mindste tal Eksempel 1 Spørgsmål: Hvor mange procent er 40 større end 3? Forskellen på 40 og 3 er 40 3 8 Vi skal regne ud hvor mange procent 8 er af 3 : 8 3 0,5 100 5 0,5 5% 100 100 40 er 5 % større end 3 Øvelse 13 (a) Hvad er forskellen mellem 60 og 40? (b) Hvor mange procent er denne forskel af 40? (c) Hvor mange procent er denne forskel af 60? (d) Hvor mange procent er 60 større end 40? Øvelse 14 (a) Hvor mange procent er 30 større end 0? (b) Hvor mange procent er 50 større end 40? (c) Hvor mange procent er 90 større end 80? Eksponentielle sammenhænge, udgave side 9 009 Karsten Juul

DEFINITION 15 At betyder at et tal er p % mindre end et andet tal forskellen på de to tal er p % af det største tal Eksempel 16 Spørgsmål: Hvor mange procent er 3 mindre end 40? Forskellen på 40 og 3 er 40 3 8 Vi skal regne ud hvor mange procent 8 er af 40 : 8 40 0, 100 0 0, 0% 100 100 3 er 0 % mindre end 40 Øvelse 17 (a) Hvad er forskellen mellem 60 og 48? (b) Hvor mange procent er denne forskel af 48? (c) Hvor mange procent er denne forskel af 60? (d) Hvor mange procent er 60 større end 48? (e) Hvor mange procent er 48 mindre end 60? Øvelse 18 (a) Hvor mange procent er 34 større end 17? (b) Hvor mange procent er 17 mindre end 34? Eksponentielle sammenhænge, udgave side 10 009 Karsten Juul

SÆTNING 19 For at udregne skal vi tallet der er p % større end starttallet, gange starttallet med 1 + r hvor p r 100 Eksempel 0 Spørgsmål: Udregn det tal der er 5 % større end 3 5 r 0, 5 100 1 + r 1+ 0,5 1,5 Vi skal gange 3 med 1, 5 : 3 1,5 40 Det tal der er 5 % større end 3, er 40 Vi kommer snart til nogle udregninger hvor det er nødvendigt at skrive udregningen sådan Bemærk: 3 er 100 % af 3 3 0,5 8 er 5 % af 3 3 1,5 40 er 15 % af 3 3 1,5 40 er 5 % større end 3 Studér disse tal grundigt Så går der måske noget op for dig Øvelse 1 Se i eksempel 0 hvad du skal gøre Vi vil udregne det tal der er 1,8 % større end 500 r 100 1 + r Det tal der er 1,8 % større end 500, er 500 Øvelse (a) 100 % af 50 er (b) 30 % af 50 er (c) 130 % af 50 er (d) er 30 % større end 50 (e) 50 1, 30 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 11 009 Karsten Juul

SÆTNING 3 For at udregne skal vi tallet der er p % mindre end starttallet, gange starttallet med 1 + r hvor p r 100 Eksempel 4 Spørgsmål: Udregn det tal der er 0 % mindre end 40 0 r 0, 0 100 1 + r 1+ ( 0,0) Vi skal gange 40 med 0, 80 : 40 0,80 3 0,80 Det tal der er 0 % mindre end 40, er 3 Vi kommer snart til nogle udregninger hvor det er nødvendigt at skrive udregningen sådan Bemærk: 40 er 100 % af 40 40 0,0 8 er 0 % af 40 40 0,80 3 er 80 % af 40 40 0,80 3 er 0 % mindre end 40 Studér disse tal grundigt Så går der måske noget op for dig Øvelse 5 Se i eksempel 4 hvad du skal gøre Vi vil udregne det tal der er 5 % mindre end 460 r 100 1 + r Det tal der er 5 % mindre end 460, er 460 Øvelse 6 (a) 100 % af 50 er (b) 30 % af 50 er (c) 70 % af 50 er (d) er 30 % mindre end 50 (e) 50 0, 70 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 1 009 Karsten Juul

Øvelse 7 Da vi både har ganget og divideret med 100, har vi ikke ændret tallet Vi har ganget med 100 ved at rykke kommaet pladser mod højre % betyder "hundrededele" 1,3 100 130 (a) Da 1,3 130%, gælder: 100 100 Når vi ganger et tal med 1,3, får vi et facit der er 130 % af tallet Når vi ganger et tal med 1,3, får vi et facit der er 30 % større end tallet (b) Udfyld efter samme princip som i (a): 1,045 Da 1,045 %, gælder 100 100 Når vi ganger et tal med 1,045, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 1,045, får vi et facit der er % større end tallet 0,78 (c) Da 0,78 %, gælder 100 100 Når vi ganger et tal med 0,78, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 0,78, får vi et facit der er % mindre end tallet Øvelse 8 (a) Når vi ganger et tal med 1,6, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 1,6, får vi et facit der er % større end tallet (b) Når vi ganger et tal med 0,965, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 0,965, får vi et facit der er % mindre end tallet (c) Når vi ganger et tal med 0,1, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 0,1, får vi et facit der er % mindre end tallet (d) Når vi ganger et tal med 1,108, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 1,108, får vi et facit der er % større end tallet (e) Når vi ganger et tal med 1,6, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 1,6, får vi et facit der er % større end tallet (f) Når vi ganger et tal med 0,87, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med 0,87, får vi et facit der er % mindre end tallet (g) Når vi ganger et tal med, får vi et facit der er % af tallet Når vi ganger et tal med, får vi et facit der er % større end tallet Eksponentielle sammenhænge, udgave side 13 009 Karsten Juul

3 Hvad fortæller a og b om den eksponentielle sammenhæng y b a? Eksempel 31 Hvad fortæller a og b? Mellem de variable antal uger efter at foreningen blev oprettet er der følgende sammenhæng: 65 1, y y antal medlemmer Da 1, 0 1 Et tal i nulte giver altid 1 65 gange 1 er 65 Når 0 er y lig 65 Når 1 er y lig 65 gange 1, Når er y lig 65 gange 1, gange 1, Når 3 er y lig 65 gange 1, gange 1, gange 1, Vi ser at hver uge bliver antal medlemmer ganget med 1,, dvs hver uge bliver antal medlemmer 0 % større Tallene 1, og 65 fra ligningen 65 1, y fortæller følgende om antallet af medlemmer: Hver uge bliver antallet af medlemmer 0 % større Da foreningen blev oprettet, var der 65 medlemmer Da 1, 1 1, Et tal i første giver altid tallet selv Da 1, 1, 1, Øvelse 3 Om nogle bakterier i en næringsopløsning gælder y 000 1, 43 hvor y er antallet af bakterier og er antal timer efter at bakterierne blev anbragt i skålen 0 Når 0 er y 000 1,43 dvs y 000 Når 1 er Når er Når 3 er 1 y 000 1,43 dvs y 000 1, 43 y 000 1,43 dvs y 000 1,43 1, 43 3 y 000 1,43 dvs y 000 1,43 1,43 1, 43 Vi ser at hver time bliver antal bakterier ganget med, dvs hver time bliver antal bakterier % større Tallene 1, 43 og 000 fra ligningen y 000 1, 43 fortæller følgende om antallet af bakterier: Eksponentielle sammenhænge, udgave side 14 009 Karsten Juul

Øvelse 33 (a) Når 9, er y 000 1,43 000 1,43 (b) Når 10, er y 000 1,43 000 1,43 (c) Facit i (b) er enheder større end facit i (a) (d) Facit i (c) er % af facit i (a) (e) Er facit i (d) i overensstemmelse med det du i øvelse 3 skrev om hvad 1, 43 fortæller? Denne øvelse viser hvordan du bør kontrollere dine svar I (a) og (b) valgte vi -værdierne 9 og 10 Vi kunne lige så godt have valgt feks 0 og 1 eller 1,7 og 13, 7 Det afgørende er at forskellen på de to -værdier er 1 enhed 9 10 Øvelse 34 Man har indsprøjtet et antal enheder af et stof i et dyr Der gælder y 4 0, 79 hvor y er antal enheder i kroppen, og er antal timer efter indsprøjtningen (a) Når 0 er y (b) Når 1 er y (c) Når er y (d) Tallene 4 og 0, 79 fra ligningen kroppen: y 4 0, 79 fortæller følgende om mængden af stoffet i Øvelse 35 Kontroller dit svar om 0, 79 i 34 (d) med metoden fra 33 : Når, er y Når, er y er % mindre end Eksponentielle sammenhænge, udgave side 15 009 Karsten Juul

Eksempel 36 Spørgsmål: Om en plante oplyses: (1) højden vokser med 5,6 % pr uge () højden var 7,0 cm da planten blev købt Opskriv en ligning der viser sammenhængen mellem plantens højde og tidspunktet Vi vælger følgende betegnelser: antal uger efter at planten blev købt y højden (i cm) Nul uger efter købet var højden 7,0 cm, dvs Når 0 er y 7 En uge senere er planten 5,6% højere For at udregne det tal der er 5,6% større ganger vi med 1,056 : Når 1 er y 7 1, 056 Efter endnu en uge er højden 5,6% større end 7 1, 056 : Når er y 7 1,056 1, 056, dvs y 7 1,056 Osv Vi kan altså beskrive sammenhængen mellem plantens højde og tidspunktet med ligningen y 7,0 1,056 hvor y er højde i cm og er antal uger efter køb Bemærkning: Det er vigtigt at vi skriver hvad vi har valgt at lade og y stå for ("antal uger efter køb" og "højde i cm") da ligningen er ubrugelig hvis læseren ikke ved dette Øvelse 37 Se i eksempel 36 hvad du skal gøre Om en vare oplyses: I år 000 er forbruget 38 ton, og forbruget vokser 13,8 % hvert år Vi vil skrive en ligning der viser sammenhængen mellem forbrug og tidspunkt: Vi vælger følgende betegnelser: antal år efter y Nul år efter var forbruget, dvs Når er y Et år senere er forbruget % større For at udregne det tal der er % større ganger vi med : Når 1 er y Når er y Den søgte ligning er Eksponentielle sammenhænge, udgave side 16 009 Karsten Juul

Øvelse 38 I denne øvelse er antal måneder efter maj 008 og y omsætningen (i mio kr) (a) Omsætningen i butik A stiger med 0% hver måned, og i maj 008 var omsætningen 3 mio kr : 0 1 y: Ligning der viser sammenhængen mellem y og : Brug ligningen til at udregne y når er y (b) Omsætningen i butik B stiger med 0, mio kr hver måned, og i maj 008 var omsætningen 3 mio kr : 0 1 y: Ligning der viser sammenhængen mellem y og : Brug ligningen til at udregne y når er y (c) Omsætningen i butik C falder med 0% hver måned, og i maj 008 var omsætningen 3 mio kr : 0 1 y: Ligning der viser sammenhængen mellem y og : Brug ligningen til at udregne y når er y (d) Omsætningen i butik D falder med 0, mio kr hver måned, og i maj 008 var omsætningen 3 mio kr : 0 1 y: Ligning der viser sammenhængen mellem y og : Brug ligningen til at udregne y når er y Øvelse 39 Når man på en skærm ændrer afstanden mellem to punkter A og B, så ændres automatisk afstanden mellem to andre punkter C og D Følgende er oplyst: Afstanden mellem C og D bliver 14, % mindre hver gang afstanden mellem A og B bliver 1 enhed større, og når A og B er sammenfaldende, er afstanden mellem C og D lig 3,7 enheder Opskriv en ligning der viser sammenhængen mellem afstand fra A til B og afstand fra C til D Eksponentielle sammenhænge, udgave side 17 009 Karsten Juul

4 Potenser SÆTNING 41 Nogle regler om potenser Når a, c, r og s står for tal hvor a og c er positive, gælder 0 a 1 a a 3 a osv 1 a a a a a a a r a ( a c) s r a a r+ s r c r Når Når a r c er a r c a r c er log( c) r, a 1 log( a) Eksempel 4 Se 41 Spørgsmål: Omskriv følgende udtryk så det bliver nemmere at indtaste på lommeregneren: B 500 1,03 1,03 1,03 1,03 B 500 1,03 4 Øvelse 43 Se 41 og 4 Omskriv følgende udtryk så de bliver nemmere at indtaste på lommeregneren: A 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 C 300 0,961 0,961 0, 961 A C Eksempel 44 Se 41 Spørgsmål: Reducér 3 t+ 1 3 t+ 1 t 1 3 t 3 t 6 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 18 009 Karsten Juul

Øvelse 45 Se 41 og 44 Reducér hvert af udtrykkene: 0,5 t+1 0, t+ Eksempel 46 Se 41 Spørgsmål: Hvad skal vi gange t + 1 t 1 t t 1,3 med for at få 1,3 1,3 1,3 1,3 1, 3 1 1,3 t +? t Heraf ser vi at vi skal gange 1,3 med 1, 3 for at få 1 1,3 t + Øvelse 47 Se 41 og 46 Hvad skal vi gange t 4 3 med for at få 4 3 t+? 4 3 t + Heraf ser vi at vi skal gange t 4 3 med for at få 4 3 t+ Eksempel 48 Se 41 Spørgsmål: Reducér 10 (3 t) 10 (3 t ) 10 3 t 10 9 t 90t Øvelse 49 Se 41 og 48 Reducér hvert af udtrykkene: 3 ( t ) 0, 5 4(0,5t ) Eksempel 410 Se 41 Spørgsmål: Hvad skal vi gange t med for at få ( 4t )? ( 4t) 4 t 16 t Heraf ser vi at vi skal gange t med 16 for at få ( 4t ) Øvelse 411 Se 41 og 410 Hvad skal vi gange 0,7(t ) 3 Heraf ser vi at vi skal gange 3 0,7t med for at få 3 3 0,7(t )? 0,7t med for at få 0,7(t ) 3 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 19 009 Karsten Juul

Eksempel 41 Se 41 Spørgsmål: Bestem i ligningen 3 4, 65,4 Vi vil bestemme i ligningen,4 3 4,65 Ved at dividere begge sider med 3 får vi,4 1,55 Heraf får vi,4 1,55 Ved at udregne højresiden på lommeregneren får vi at dvs 1,003L 1,0 Øvelse 413 Se 41 og 41 3 Bestem i ligningen 5,5 6, 7 Eksempel 414 Se 41 Spørgsmål: Bestem i ligningen 10 1,05 11, 3 Vi vil bestemme i ligningen 10 1,05 11,3 Ved at dividere begge sider med 10 får vi 1,05 1,13 Heraf får vi log(1,13) log(1,05) Ved at udregne højresiden på lommeregner får vi dvs,5049l,5 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 0 009 Karsten Juul

Øvelse 415 Se 41 og 414 Bestem i ligningen 1,5 4, 5 Øvelse 416 Se 41, 41 og 414 Løs hver af ligningerne 3 og 3 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 1 009 Karsten Juul

5 Renteformlen Eksempel 51 Hvorfor gælder renteformlen? Vi sætter 34 000 kr i banken til en fast årlig rente på 5,8% Vi bruger sætning 19: r 5,8 100 1 + r 1,058 0,058 Heraf ser vi: Vi skal gange beløbet på kontoen med 1,058 for at få det beløb der er 5,8% større Beløbene på kontoen kan beregnes sådan: Beløbet 34000 1, 058 skal ganges med 1, 058 Start: 34000 for at få det beløb der er 5,8% større Efter 1 år: 34000 1, 058 Efter år: 34000 1,058 1, 058 M Efter 6 år: 34000 1,058 1,058 1,058 1,058 1,058 1, 058 Dette kan skrives kortere ved hjælp af potens: (1) Efter 6 år: 34000 1,058 47 686, Man bruger ofte følgende symboler: hvor K K (1 r) 0 + n 6 er antallet af terminer n 6 r 5,8% 0,058 er den procent der tilskrives i rente hver termin K 34000 er startkapitalen 0 K 47 686, er kapitalen efter 6 terminer En termin er den tid der går mellem to rentetilskrivninger I dette eksempel er en termin lig et år SÆTNING 5 Renteformlen Hvis vi indsætter et beløb på en konto, så er hvor K K (1 r) 0 + n n er antallet af terminer r er den procent der tilskrives i rente hver termin K 0 er startkapitalen K er kapitalen efter n terminer Eksponentielle sammenhænge, udgave side 009 Karsten Juul

Eksempel 53 Hvordan kan vi udregne antallet af terminer? Spørgsmål: Vi sætter 34000 kr i banken til en fast årlig rente på 5,8% Efter hvor mange år er beløbet vokset til 70000 kr? Vi bruger renteformlen n K K0 (1 + r) hvor Antal terminer n det tal vi skal bestemme Renteprocenten r 5,8% 0, 058 Startkapitalen K 0 34000 Kapital efter n terminer K 70000 Ved at sætte disse tal ind i renteformlen får vi 70000 34000 (1 + 0,058) Vi dividerer begge sider med 34000 : 70000 34000 Heraf får vi dvs så n n efter n 1,058 70000 log ( ) 34000 log(1,058) 1,8 13 år er beløbet vokset til ca 70000 kr n Bemærkning: Beløbet på kontoen vokser eksponentielt Hvis vi sætter 34 000 kr i banken til en fast årlig rente på 5,8%, så følger af renteformlen at kapitalen K efter n år er n K 34000 1, 058 Ifølge definition 19 er denne sammenhæng eksponentiel Vi har blot brugt K og n i stedet for y og Øvelse 54 De 4 opgavetyper med renteformlen I hvert af tilfældene (1)-(4) skal du gøre følgende: Skriv for hvert af symbolerne n, r, K 0 og K i renteformlen talværdien eller skriv at den er ukendt, og bestem det ukendte tal (1) Vi sætter 5 000 kr i banken til en fast årlig rente på 6 % Efter hvor mange år er beløbet vokset til 8000 kr? () Vi sætter et beløb i banken til en fast årlig rente på 4,5 % Efter 8 år er beløbet vokset til 180 kr Hvor stort et beløb satte vi i banken? (3) Vi sætter 500 kr i banken til en fast årlig rente på 3 % Hvor stort et beløb står på kontoen efter efter 16 år? (4) Vi sætter 700 kr i banken til en fast årlig renteprocent Efter 15 år er beløbet vokset til 1067 kr Bestem den årlige renteprocent Eksponentielle sammenhænge, udgave side 3 009 Karsten Juul

6 Opgaver hvor vi skal bestemme eller y i y b a Eksempel 61: For nogle dyr gælder (1) y 0,3 1, hvor y er vægten, målt i gram, og er alderen, målt i uger Spørgsmål (a): Hvad er vægten af et dyr hvis alder er 13 uger? Under ligningen (1) står at er alderen, så da det oplyste tal 13 er alderen, skal 13 indsættes på 's plads: y 0,3 1, 13 Ved at udregne dette får vi y 3, Under ligningen (1) står at y er vægten, så et 13 uger gammelt dyr vejer 3, g Spørgsmål (b): Hvilken alder har et dyr hvis vægt er 6,7 g? Under ligningen (1) står at y er vægten, så da det oplyste tal 6,7 er vægten, skal 6,7 indsættes på y's plads: 6,7 0,3 1, For at løse denne ligning starter vi med at dividere begge sider med 0,3: 6,7 0,3 1, 0,3 0,3 Vi forkorter brøken på højre side og får 6,7 0,3 1, Denne ligning har løsningen,7 ( 6 ) log 0, 3 log(1,) Ved at udregne dette får vi 17 Under ligningen (1) står at er alderen, så et dyr hvis vægt er 6,7 g, har alderen 17 uger Eksemplet fortsætter på næste side Eksponentielle sammenhænge, udgave side 4 009 Karsten Juul

I det følgende lader vi t stå for et tal som endnu ikke er oplyst Spørgsmål (c): Hvilken alder har et dyr hvis vægt er t gram? Under ligningen (1) står at y er vægten, så da det oplyste tal t er en vægt, skal t indsættes på y's plads: t 0,3 1, For at løse denne ligning starter vi med at dividere begge sider med 0,3: t 0,3 1, 0,3 0,3 Vi forkorter brøken på højre side og får t 1, 0,3 Denne ligning har løsningen log( 0 t, 3) log(1,) Under ligningen (1) står at er alderen, så for et dyr hvis vægt er t gram, er alderen i uger log( 0 t, 3) () log(1,) Bemærkning: Hvis t 6, 7 får vi af () at alderen i uger er ( 6,7 ) log 0, 3 17 log(1,) Øvelse 6 For et firma gælder y 68 1, 14 hvor y er antal ansatte, og er antal år efter 00 Hvor mange ansatte er der i 005? Hvilket år er antallet af ansatte ca 150? Øvelse 63 Mellem to variable og y er der følgende sammenhæng: y 4 0, 73 Hvad er når y er 48k? (k står for et tal vi ikke har fået oplyst Svaret er et udtryk der indeholder k) Eksponentielle sammenhænge, udgave side 5 009 Karsten Juul

7 Hvordan kan vi beregne ændringer i y og for en eksponentiel sammenhæng? Eksempel 71: For en plante gælder (1) y 50 1, hvor y er prisen i kr, og er vægten, målt i gram Spørgsmål (a): Nu er plantens vægt gram Hvor meget højere end nu vil prisen være når planten er blevet 1 gram tungere? er Spørgsmålet er: hvor meget større bliver y når bliver 1 enhed større? Når er blevet 1 enheder større, så har størrelsen 3 Vi bestemmer y når er og 3: Når er y 50 1, 7 3 Når 3 er y 50 1, 86, 4 Da voksede fra til 3, så voksede y altså fra 7, til 8,64 Nu kan vi nemt regne ud hvor meget større y er blevet: 86,4 7 14,4 Der gælder altså: Prisen steg 14,4 kr da vægten steg fra gram til 3 gram Bemærkning: På samme måde som ovenfor kan vi beregne hvor meget prisen stiger når vægten stiger fra 3 gram til 4 gram Se tabellen nedenfor Vi ser: prisen stiger stiger ikke med samme beløb hver gang vægten stiger 1 gram Hvis der havde været tale om en lineær sammenhæng stige med a kr hver gang vægten stiger med 1 gram y a + b, så ville prisen + 1 + 1 3 4 y 7 86,4 103,68 + 14, 4 + 17, 8 Spørgsmål (b): Hvor mange procent stiger prisen når vægten stiger fra gram til 3 gram? Prisen stiger fra 7 kr, og stigningen er 14,4 kr I procent er denne stigning 14,4 0, 0% 7 Prisen stiger 0 % når vægten stiger fra gram til 3 gram Eksemplet fortsætter på næste side Eksponentielle sammenhænge, udgave side 6 009 Karsten Juul

Bemærkning: På samme måde som ovenfor kan vi beregne hvor mange procent prisen stiger når vægten stiger fra 3 gram til 4 gram Se tabellen nedenfor Vi ser: prisen stiger med samme procent ved de to vægtstigninger på 1 gram + + 3 4 y 7 86,4 103,68 + 0% + 0% I det følgende står t for et tal som endnu ikke er kendt Spørgsmål (c): Når starter med at have værdien t og derefter bliver gjort 1 enhed større, hvor mange procent større bliver så y? Værdien af øges fra t til t+1 Når t er y 50 1, t r+ s Af potensreglen a a t+ 1 t 1 får vi 1, 1, 1, Af potensreglen får vi 1, 1 1, a r 1 a s a t+ 1 t 1 t Når t+ 1 er y 50 1, 50 1, 1, 50 1, 1, Når vi ganger t t 50 1, med 1,, får vi 50 1, 1, Dvs y bliver 0 % større når fra værdien t øges med 1 Bemærkning: t kan stå for ethvert tal, så y bliver 0 % større når vi gør én enhed større uanset hvilken værdi starter med y + 1 + 0% Øvelse 7 En pakke står i et koldt lokale Der gælder y 83 0, 6 hvor y er temperaturen i C af pakkens indhold, og er antal timer siden midnat (a) Hvor mange grader falder temperaturen fra kl 1 til? (b) Hvor mange procent falder temperaturen fra kl 1 til? (c) Hvor mange grader falder temperaturen fra kl til 3? (d) Hvor mange procent falder temperaturen fra kl til 3? Øvelse 73 En pakke står i et koldt lokale Der gælder y 97 0, 53 hvor y er temperaturen i C af pakkens indhold, og er antal timer siden midnat Hvor mange procent falder temperaturen fra kl t til kl t + 1? Eksponentielle sammenhænge, udgave side 7 009 Karsten Juul

Eksempel 74 I dette eksempel står både a, b og t for tal som endnu ikke er oplyst Ligningen (1) y b a viser sammenhængen mellem to variable y og Spørgsmål (a): Hvilken ændring sker i værdien af y, når ændrer værdi fra t til t + 1? Vi regner ud hvad y er når er t og t + 1 : Når t er y t b a t+ 1 t 1 Når t+ 1 er y b a b a a b a a Vi ser at når værdien af ændres fra t til t+1, så ændres værdien af y fra t a t b til b a a t Dvs værdien af y bliver ganget med a når ændrer værdi fra t til t + 1 Bemærkning: Da t ikke indgår i svaret, gælder altså at ligegyldig hvilken værdi starter med at have, så vil y blive ganget med a når bliver 1 enhed større: y + 1 a Hvis a er 0,3, er a 1 0,7 70% så hver gang bliver 1 enhed større, vil y blive 70 % mindre Bemærkning: Ovenstående udregning viser at regel 75 (a) er korrekt Spørgsmål (b): Hvad er y når er 0? Når 0 er y b a b 1 b Dvs y er b når er 0 0 Bemærkning: Ovenstående udregning viser at regel 75 (b) er korrekt SÆTNING 75 Betydningen af a og b i y b a For en eksponentiel sammenhæng y b a, gælder at (a) hver gang bliver 1 enhed større, bliver y ganget med a (b) når er 0, er y lig b Egenskaben (a) formuleres normalt ved hjælp af procent I eksempel 76 er vist hvordan vi kan finde procenten når vi kender a Eksponentielle sammenhænge, udgave side 8 009 Karsten Juul

Eksempel 76 Ligningen () y 80 0, 95 viser sammenhængen mellem følgende to variable dybden (målt i cm) under væskens overflade (3) y lysintensiteten Spørgsmål: I ligningen () står tallet 0,95 Hvad fortæller tallet 0,95 om lysintensiteten? Reglen om betydningen af a (sætning 75 (a)) siger at hver gang bliver 1 enhed større, bliver y ganget med a Heri erstatter vi a, og y med oplysningerne fra () og (3): (4) Hver gang dybden bliver 1 enhed større, bliver lysintensiteten ganget med 0,95 Hvis vi måler lysintensiteten et sted i væsken, og derefter måler dem 1 cm længere nede, så vil den sidste måling altså være 95 % af den første, dvs den sidste måling er 5 % mindre end den første For hver cm dybden øges, bliver lysintensiteten 5% mindre Dette er hvad tallet 0,95 fortæller om lysintensiteten Spørgsmål (b): I ligningen () står tallet 80 Hvad fortæller tallet 80 om lysstyrken? Reglen om betydningen af b (sætning 75 (b)) siger at når er 0, er y lig b Heri erstatter vi b, og y med oplysningerne fra () og (3): Når dybden under overfladen er 0, er lysstyrken lig 80 Vi omformulerer dette til Ved væskens overflade er lysstyrken80 Dette er hvad tallet 80 i ligningen () fortæller os om lysstyrken Bemærkning: Nedenfor er anskueliggjort hvad tallene 0,95 og 80 i ligning () fortæller om lysstyrken: +1 +1 +1 Dybde (cm) 0 1 3 Lysintensiteten 80 76 7, 68,6 5% 5% 5% Eksponentielle sammenhænge, udgave side 9 009 Karsten Juul

Øvelse 77 Om nogle bakterier i en næringsopløsning gælder y 350 1, 18 hvor y er antallet af bakterier og er antal timer efter at bakterierne blev anbragt i skålen Hvad fortæller tallene 350 og 1, 18 om antallet af bakterier? Øvelse 78 I et computerspil afhænger gevinsten af den temperatur der opnås Der gælder y 110 0, 98 hvor er temperaturen (i C ) og y er antal mønter man vinder Hvad fortæller tallene 110 og 0, 98 om spillet? Øvelse 79 Man har indsprøjtet et antal enheder af et stof i et dyr Der gælder y 16 0, 83 hvor y er antal enheder i kroppen, og er antal timer efter indsprøjtningen Hvad fortæller tallene 16 og 0, 83 om mængden af stoffet i kroppen? Eksponentielle sammenhænge, udgave side 30 009 Karsten Juul

Eksempel 710 For en plante gælder y 50 1, hvor y er prisen i kr, og er vægten, målt i gram Spørgsmål (a): Nu er plantens vægt 0,6 gram Hvor mange procent højere end nu vil prisen være når planten er blevet 0,4 gram tungere? er 0,6 Spørgsmålet er: hvor meget større bliver y når bliver 0,4 enheder større? Når er blevet 0,4 enheder større, så har størrelsen 1 Vi bestemmer y når er 0,6 og 1: 0,6 Når 0, 6 er y 50 1, 55, 78 Når 1 er y 50 1, 1 60, 00 Da voksede fra 0,6 til 1, så voksede y altså fra 55,78 til 60,00 Nu kan vi regne ud hvor meget større y er blevet: 60,00 55,78 4, I procent er denne stigning 4, 0,076 7,6% 55,78 Der gælder altså: Prisen steg 7,6% da vægten steg fra 0,6 gram til 1 gram Bemærkning: I tabellen er anskueliggjort hvad det er vi har regnet ud ovenfor + 0,6 1 y 55,78 60,00 + 7,6% Spørgsmål (b): Nu er prisen 160 kr Hvor meget tungere end nu vil planten være når den er blevet 31 % dyrere? y er 160 Når y er blevet 31 % større, så har y størrelsen 160 1,31 09, 6 Vi bestemmer når y er 160 og 09,6 : Ved at løse ligningen 160 50 1, får vi 6, 38 Ved at løse ligningen 09,6 50 1, får vi 7, 86 Vi udregner hvor meget større er blevet: 7,86 6,38 1,48 Der gælder altså Når planten er bevet 31 % dyrere, så vil den være 1,48 gram tungere Eksponentielle sammenhænge, udgave side 31 009 Karsten Juul

Øvelse 711 Om en plante er oplyst at y 15 1, 08 hvor y er højden i cm, og er antal uger efter udplantningen Hvor mange cm og hvor mange procent bliver planten højere i de første 5 uger efter udplantningen? Øvelse 71 Et radioaktivt stof anbringes i en beholder Der gælder y 130 0, 89 hvor y er antal gram der er tilbage, og er antal år efter at stoffet blev anbragt i beholderen (a) Hvor mange gram og hvor mange procent aftager mængden af det radioaktive stof i løbet af de første 10 år? (b) Hvor mange gram og hvor mange procent aftager mængden af det radioaktive stof i løbet af de næste 10 år? Øvelse 713 Et radioaktivt stof anbringes i en beholder Der gælder y 130 0, 89 hvor y er antal gram der er tilbage, og er antal år efter at stoffet blev anbragt i beholderen På et tidspunkt er der 110 gram tilbage Hvor lang tid går der efter dette tidspunkt før mængden der er tilbage, er 5 % mindre? Øvelse 714 Om en plante er oplyst at y 15 1, 08 hvor y er højden i cm, og er antal uger efter udplantningen På et tidspunkt er højden 18 cm Hvor lang tid går der efter dette tidspunkt før højden er blevet 30 % højere end den er på dette tidspunkt? Eksponentielle sammenhænge, udgave side 3 009 Karsten Juul

8 Fordoblingskonstant og halveringskonstant Øvelse 81 Tabellen viser hvordan mængden af et stof i en opløsning er aftaget Timer efter at opløsningen blev lavet: 0 4 6 8 10 1 Mængde i gram: 14 1 10 8 7 6 5 (1) Hvis vi når opløsningen lige er lavet, stiller spørgsmålet "Om hvor mange timer er mængden halvdelen af hvad den nu er?", hvad er så svaret? () Hvis vi time after at opløsningen er lavet, stiller spørgsmålet "Om hvor mange timer er mængden halvdelen af hvad den nu er?", hvad er så svaret? (3) Hvis vi 4 time after at opløsningen er lavet, stiller spørgsmålet "Om hvor mange timer er mængden halvdelen af hvad den nu er?", hvad er så svaret? Eksempel 8 Oplæg til emnet fordoblingskonstant Spørgsmål: Tabellen viser hvordan højden af en plante er vokset eksponentielt Antal uger efter køb: 0 1 3 4 5 6 Højde i cm: 1 15 19 4 30 38 48 På tidspunktet uger efter købet spørger køberen: (1) Om hvor mange uger er planten dobbelt så høj som nu? Hvad er svaret? Af tabellen ses at på tidspunktet er højden 19 Den dobbelte højde er 19 38 Af tabellen ses at højden er 38 på tidspunktet 5 Da 5 3 må svaret på spørgsmålet (1) være: 3 uger Bemærkning: Af tabellen ses at hvis spørgsmålet (1) var stillet 1 uge efter købet, så ville vi også være kommet frem til svaret "3 uger" Uanset hvornår vi starter, så vil der gå 3 uger før højden er fordoblet Man siger at højdens fordoblingskonstant er 3 uger DEFINITION 83 Hvad er fordoblingskonstant og halveringskonstant? Vi ser på en eksponentiel sammenhæng y b a Hvis sammenhængen er voksende (dvs a > 1) definerer vi at fordoblingskonstanten er det antal enheder vi skal gøre større for at fordoble y Hvis sammenhængen er aftagende (dvs 1 0 < < a ) definerer vi at halveringskonstanten er det antal enheder vi skal gøre større for at halvere y Eksponentielle sammenhænge, udgave side 33 009 Karsten Juul

Øvelse 84 For en eksponentielt voksende sammenhæng med fordoblingskonstant 5 oplyses: Når 3 er y 7 Brug oplysningen om fordoblingskonstant til at bestemme flere eksempler på sammenhørende værdier af og y: Når er y Når er y Eksempel 85 Hvordan kan vi aflæse fordoblingskonstant og halveringskonstant på graf? Spørgsmål: Figuren viser grafen for en eksponentielt aftagende sammenhæng Hvad er fordoblingskonstanten for denne sammenhæng? Resultatet bliver det samme uanset hvilken -værdi vi starter med Vi kan f starte med 1: Som vist på figuren nedenfor aflæser vi at når 1 er y 3, 1 3,1 Det halve af 3,1 er 1, 55 Som vist på figuren nedenfor aflæser vi at når y 1, 55 er 3, 7 For at halvere y skal vi altså øge med 3,7 1, 7 så halveringskonstanten er,7 Bemærkning: Vi kan aflæse fordoblingskonstant på tilsvarende måde Eksponentielle sammenhænge, udgave side 34 009 Karsten Juul

Øvelse 86 Figuren nedenfor til venstre viser grafen for en eksponentielt voksende sammenhæng Aflæs fordoblingskonstanten Øvelse 87 Figuren ovenfor til højre viser grafen for en eksponentielt aftagende sammenhæng Aflæs halveringskonstanten Øvelse 88 Figuren nedenfor til venstre viser grafen for en eksponentielt aftagende sammenhæng Aflæs halveringskonstanten Øvelse 89 Figuren ovenfor til højre viser grafen for en eksponentielt voksende sammenhæng Aflæs fordoblingskonstanten Eksponentielle sammenhænge, udgave side 35 009 Karsten Juul

Eksempel 810 Oplæg til opgave 811 Spørgsmål: En sammenhæng mellem to variable y og er givet ved ligningen y,7 1, 14 Hvad er fordoblingskonstanten for denne sammenhæng? Resultatet bliver det samme uanset hvilken -værdi vi starter med Vi kan f starte med 3 : 3 Når 3 er y,7 1,14 4 Vi bestemmer hvad er når y er det dobbelte af 4, altså 8: 8,7 1,14 8,7,7 1,14,7 8 1,14,7 8,7 log( ) log(1,14) 8,9 For at fordoble y skal vi altså øge med 8,9 3 5, 9 så fordoblingskonstanten er 5, 9 Eksempel 811 Bevis for sætning 81 I det følgende lader vi a og b stå for tal der endnu ikke er oplyst Spørgsmål: En sammenhæng mellem to variable y og er givet ved ligningen () y b a Hvad er fordoblingskonstanten for denne sammenhæng? Resultatet bliver det samme uanset hvilken -værdi vi starter med Vi kan f starte med 0 Af () får vi at når 0 er y b Det dobbelte af b er b Vi indsætter dette i () og finder hvad er når y er b : b b a b b a b b a log() log( a) Besvarelsen fortsætter på næste side! Eksponentielle sammenhænge, udgave side 36 009 Karsten Juul

For at fordoble y skal vi altså øge fra 0 til log() fordoblingskonstanten er log( a ) log() log( a ), dvs med log() log( a ), så Bemærkning: I ovenstående svar har vi bevist første del af sætningen nedenfor Sætningens anden del kan bevises på tilsvarende måde SÆTNING 81 Formler til beregning af fordoblingskonstant og halveringskonstant Vi ser på en eksponentiel sammenhæng y b a Hvis sammenhængen er voksende (dvs a > 1) gælder at log() fordoblingskonstanten er log( a ) Hvis sammenhængen er aftagende (dvs 0 < a < 1) gælder at log(0,5) halveringskonstanten er log( a) Eksempel 813 Sådan kan vi bruge sætning 81 Spørgsmål: Hvad er halveringskonstanten for sammenhængen y 40 0, 94 Vi indsætter a 0, 94 i formlen log(0,5) halveringskonstant log( a) og får log(0,5) log(0,94) 11, dvs halveringskonstanten er 11, Øvelse 814 Bestem halveringskonstanten for den eksponentielt aftagende sammenhæng y 0,95 0, 3 Øvelse 815 Bestem fordoblingskonstanten for den eksponentielt voksende sammenhæng y 0,13 1, 016 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 37 009 Karsten Juul

Eksempel 816 Spørgsmål: Hvad fortæller fordoblingskonstanten? Der er en eksponentiel sammenhæng længden (i cm) (1) y omkredsen (i cm) Det er oplyst at () fordoblingskonstanten er 7 cm Hvad fortæller tallet 7 om omkredsen og længden? y b a mellem de variable Definitionen på fordoblingskonstant siger: fordoblingskonstanten er det antal enheder (3) vi skal gøre større for at fordoble y Ved at sætte oplysningerne (1) og () ind i (3) får vi: 7 er det antal enheder (4) vi skal gøre længden større for at fordoble omkredsen Ved at omformulere (4) får vi: Omkredsen fordobles når længden bliver 7 cm længere Dette er hvad tallet 7 fortæller Øvelse 817 Der er en eksponentiel sammenhæng antal år efter 000 y antal indbyggere Det oplyses at fordoblingskonstanten er 4, Hvad fortæller tallet 4, om antallet af indbyggere? y b a mellem de variable Øvelse 818 Der er en eksponentiel sammenhæng y b a mellem de variable forsøgets varighed (i minutter) y mængde der er tilbage (målt i gram når forsøget er slut) Det oplyses at halveringskonstanten er 18 Hvad fortæller tallet 18 om mængden der er tilbage? Øvelse 819 På en skærm kan vi ændre en trekant ved at trække med musen Der gælder y 4 1, 06 hvor y er højden (i cm) og er grundlinjen (i cm) Bestem fordoblingskonstanten, og skriv hvad dette tal fortæller om højden og grundlinjen Eksponentielle sammenhænge, udgave side 38 009 Karsten Juul

9 Enkeltlogaritmisk koordinatsystem I koordinatsystemet nedenfor til højre er den lodrette akse en speciel type der kaldes en logaritmisk akse Et koordinatsystem kaldes et enkeltlogaritmisk koordinatsystem hvis den vandrette akse er sædvanlig, og den lodrette er logaritmisk Eksempel 91 Spørgsmål: Tegn grafen for sammenhængen y,4 1, 43 i begge koordinatsystemerne ovenfor Vi udregner støttepunkter og afsætter disse i begge koordinatsystemer: y,4 1, 43 y,4 1, 43 Eksponentielle sammenhænge, udgave side 39 009 Karsten Juul

SÆTNING 9 Grafen for en eksponentiel sammenhæng er en ret linje i et enkeltlogaritmisk koordinatsystem Bemærkning 93 Når vi ser koordinatsystemer i aviser, tidsskrifter og lærebøger i forskellige fag, skal vi se efter om akserne er sædvanlige, så vi ikke tror at en sammenhæng er lineær når grafen er en ret linje i et enkeltlogaritmisk koordinatsystem Eksponentielle sammenhænge, udgave side 40 009 Karsten Juul