Løsningsforslag MatB Jan 2011

Relaterede dokumenter
Løsningsforslag Mat B 10. februar 2012

Løsningsforslag MatB Juni 2014

Løsningsforslag 7. januar 2011

Løsningsforslag MatB December 2013

Løsningsforslag MatB Juni 2012

Løsningsforslag MatB Juni 2013

Løsning MatB - januar 2013

Løsningsforslag Mat B August 2012

Løsningsforslag 27. januar 2011

11. Funktionsundersøgelse

Løsningsvejledning til eksamenssæt fra juni 2008 udarbejdet af René Aagaard Larsen i Maple

Matematik B-niveau 31. maj 2016 Delprøve 1

10. Differentialregning

Løsningsvejledning til eksamenssæt fra januar 2008 udarbejdet af René Aagaard Larsen i Maple

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe den første opgave af hvert emne over.

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Differentialregning 2

matx.dk Enkle modeller

VUC Vestsjælland Syd, Slagelse Nr. 1 Institution: Projekt Trigonometri

Differentialregning. Supplerende opgaver til HTX Matematik 1 Nyt Teknisk Forlag. Opgaverne må frit benyttes i undervisningen.

Løsningsvejledning til eksamenssæt fra august 2008 udarbejdet af René Aagaard Larsen i Maple

GL. MATEMATIK B-NIVEAU

Ib Michelsen Vejledende løsning stxb 101 1

Matematik B-niveau STX 7. december 2012 Delprøve 1

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Studentereksamen i Matematik B 2012

13 -Integralregning. Hayati Balo, AAMS,Århus. 1. Det ubestemte integrale som betegnes med f (x)dx. 2. Det bestemte integrale som betegnes med b

Løsning til aflevering - uge 12

Eksempler på problemløsning med differentialregning

Differentialregning ( 16-22)

Pointen med Differentiation

MATEMATIK A-NIVEAU. Anders Jørgensen & Mark Kddafi. Vejledende eksempler på eksamensopgaver og eksamensopgaver i matematik, 2012.

Opgave 1 - Lineær Funktioner. Opgave 2 - Funktioner. Opgave 3 - Tredjegradsligning

MATEMATIK A-NIVEAU. Kapitel 1

Opgave 1. 1a - To linjer Vi får opgivet linjen m: 1b - Trigonometri Vi får opgivet en trekant med følgende værdier:

Differentialregning. Ib Michelsen

Differentialregning med TI-Interactive! Indledende differentialregning Tangenter Monotoniforhold og ekstremum Optimering Jan Leffers (2009)

Ugesedler til sommerkursus

Matematik A August 2016 Delprøve 1

Matematik. 1 Matematiske symboler. Hayati Balo,AAMS. August, 2014

1 monotoni & funktionsanalyse

MATEMATIK B-NIVEAU Vejledende eksempler på eksamensopgaver og eksamensopgaver i matematik 2010

Besvarelse af stx_081_matb 1. Opgave 2. Opgave 1 2. Ib Michelsen, 2z Side B_081. Reducer + + = + + = Værdien af

Supplerende opgaver. 0. Opgaver til første uge. SO 1. MatGeo

Matematik A. Højere handelseksamen. 1. Delprøve, uden hjælpemidler. Mandag den 20. december kl

Løsninger til eksamensopgaver på A-niveau 2017

Matematik Aflevering - Æggebæger

PeterSørensen.dk : Differentiation

Graph brugermanual til matematik C

1 Differentialkvotient

Matematik A STX 18. maj 2017 Vejledende løsning De første 6 opgaver løses uden hjælpemidler

Matematik - et grundlæggende kursus. Dennis Cordsen Pipenbring

9 Eksponential- og logaritmefunktioner

Undervisningsbeskrivelse

Der er facit på side 7 i dokumentet. Til opgaver mærket med # er der vink eller kommentarer på side 6.

Nspire opskrifter (Ma)

Ang. skriftlig matematik B på hf

Side 1 af 10. Undervisningsbeskrivelse. Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser. Termin Maj-juni 2009/10

MATEMATIK A-NIVEAU Vejledende eksempler på eksamensopgaver og eksamensopgaver i matematik 2012

Kapitel 2. Differentialregning A

Brugervejledning til Graph

Løsninger til eksamensopgaver på B-niveau 2014

Delprøve 1 UDEN hjælpemidler Opgave 1 Der er givet to trekanter, da begge er ensvinklet, da er forstørrelsesfaktoren

Vejledende besvarelse

Matematik B. Anders Jørgensen

Kapitel 3 Lineære sammenhænge

GUX. Matematik Niveau B. Prøveform b

Stx matematik B december Delprøven med hjælpemidler

Differentialligninger med TI-Interactive!

Projektopgave 1. Navn: Jonas Pedersen Klasse: 3.4 Skole: Roskilde Tekniske Gymnasium Dato: 5/ Vejleder: Jørn Christian Bendtsen Fag: Matematik

Løsninger til eksamensopgaver på B-niveau 2015

Matematik A, STX. Vejledende eksamensopgaver

Matematik projekt. Klasse: Sh-mab05. Fag: Matematik B. Projekt: Trigonometri

Undervisningsbeskrivelse

20 = 2x + 2y. V (x, y) = 5xy. V (x) = 50x 5x 2.

Matematik A. Studentereksamen

(3 ;3 ) (2 ;0 ) f(x)=3 *x Serie 1 Serie 2

Matematik A-niveau - bestemmelse af monotoniforhold (EKSEMPEL 1): Side 94 opgave 11:

Differentiation af sammensatte funktioner

[FUNKTIONER] Hvornår kan vi kalde en sammenhæng en funktion, og hvilke egenskaber har disse i givet fald. Vers. 2.0

Matematik A-niveau STX 1. juni 2010 Øvelse DELPRØVE 1 & DELPRØVE 2

Løsninger til eksamensopgaver på A-niveau 2016

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

Undervisningsbeskrivelse

Mike Vandal Auerbach. Funktioner.

Svar : d(x) = s(x) <=> x + 12 = 2 6 = 2. x = 4 <=> d(4) = s(4) = 8 dvs. Ligevægtsprisen er 8. Opg 2. <=> x = 4 eller x = 1; <=> x =

Grundlæggende Matematik

Matematik A-niveau STX 24. maj 2016 Delprøve 2 VUC Vestsjælland Syd.

MATEMATIK A-NIVEAU Vejledende eksempler på eksamensopgaver og eksamensopgaver i matematik, 2012 Differentialligninger

Årsprøve i matematik 1y juni 2007

Løsninger til eksamensopgaver på A-niveau 2019 ( ) ( )

Dernæst vil der komme et vindue frem, hvor man kan ændre på x- og y-aksen samt andre indstillinger så som farve og skrift.

GUX Matematik Niveau B prøveform b Vejledende sæt 1

Mike Vandal Auerbach. Differentialregning (2) (1)

Funktioner. 3. del Karsten Juul

Matematik A. 5 timers skriftlig prøve. Højere Teknisk Eksamen i Grønland maj 2009 GLT091-MAA. Undervisningsministeriet

Oversigt over undervisningen i matematik - 1x 04/05

Peter Harremoës Matematik A med hjælpemidler 17. august Stamfunktionen til t 1 /2. Grænserne er indsat i stamfunktionen. a 2 +9.

Flemmings Maplekursus 1. Løsning af ligninger a) Ligninger med variabel og kun en løsning.

Undervisningsbeskrivelse

Transkript:

Løsningsforslag MatB Jan 2011 Opgave 1 (5 %) Funktionen f er givet ved forskriften f (x) = ln(x 2) + x 2. a) Bestem definitionsmængden for f. b) Beregn f (x). Løsning: a) f (x) = ln(x 2) + x 2 Da den naturlige logaritmefuktion er defineret for ]0; [ skal vi blot sikre os at det der står inde i parentesen i første led af funktionen skal være større end nul. Dvs. x 2 > 0 x > 2 Det betyder at definitionsmængden af f bliver Dm f =]2; [ 1

b) Differentielkvotienten af f beregnes Regnereglen der gælder her er følgende: d(u + v) dx = du dx + dv dx eller ( f + g) (x) = f (x) + g (x) Vi skal nu også huske på at ln(x) hvor x > 0 har f (x) = 1 x hvor x > 0 u = ln(x 2) og v = x 2 du dx = 1 dv og x 2 dx = 2x f (x) = d(u + v) dx = 1 x 2 + 2x Opgave 2 (5 %) Funktionerne f og g er givet ved forskrifterne: f (x) = 3x 2 2x + 1 og g(x) = x 4 a) Bestem en forskrift for ( f g)(x) = f (g(x)). b) Differentier ( f g)(x) = f (g(x)). Løsning: a) Vi skal bestemme en forskrift for en sammensat funktion nemlig, ( f g)(x) = f (g(x)) ( f g)(x) = f (g(x)) ( f g)(x) = 3(x 4) 2 2(x 4) + 1 b) Differentieres ( f g)(x) og der bruges reglen f (x) = x n f (x) = n x n 1 ( f g) (x) = 2 3(x 4) 1 2 1 = 6x 26 2

Opgave 3 (5 %) Løs ligningen ln(2x 1) ln(x) = 0 Løsning: Der er tale om en logaritmisk ligning som løses vha. metoder der er beskrevet i bog nr 2 side 66. Men først grundmængden findes da der er tale om en ligning og logaritmen er defineret kun for positive værdier. 2x 1 > 0 x > 0 2x > 1 x > 0 x > 1 2 x > 0 Fællesmængden bliver x > 1 2 Dvs. Grundmængden bliver G =] 1 2 ; [ b) Løsningsmængden findes ln(2x 1) ln(x) = 0 ln(2x 1) = ln(x) Vi bruger sætning 9.3.7 som siger; For eksponentialfunktionen med grundtal a gælder y = a x = e lnax = 10 logax 3

e ln(2x 1) = e ln(x) To inverse funktioner ophæver hinanden, dvs (2x 1) = x x = 1 Løsningsmængden er altså L = {1} Opgave 4 (5 %) Følgende punkter er givet A( 1, 1) og B(1,3). a) Bestem en ligning for den rette linje, som går gennem punkterne A og B. b) Beregn koordinaterne til linjens skæringspunkt med x-aksen. Løsning: a) Ligningen for den rette linje y = αx + q som går gennem to punkter har hældningskoefficienten α = y 2 y 1 x 2 x 1 ifølge sætning 4.4.5 i bog 1 α = y 2 y 1 x 2 x 1 = 3 ( 1) 1 ( 1) = 3 + 1 1 + 1 = 4 2 = 2 Kendes et punkt og en hældning bruges følgende udtryk y = αx + q 1 = 2 ( 1) + q q = 1 4

Dvs. linjes ligning bliver y = 2x + 1 b) Linjes skæring med x-aksen betyder at vi sætter y =0 og løser for x 0 = 2x + 1 2x = 1 x = 1 2 y-koordinaten findes ved at indsætte x = 1 2 i linjes ligning y = 2x + 1 y = 2( 1 2 ) + 1 = 0 Dvs. koordinaterne til linjens skæringspunkt med x-aksen bliver; (x,y) = ( 1 2,0) Opgave 5 ( 5 %) Funktionen f er givet ved forskriften f (x) = x 2 + x 2. Bestem koordinaterne til funktionens skæringspunkter med koordinatakserne. Løsning: Skæring med koordinatakserne findes ved at sætte y = 0 og x = 0 i funktionens forskrift. 0 = x 2 + x 2 5

D = B 2 4 A C = 1 2 4 1 ( 2) = 9 x = B ± D = 1 ± 3 2 A 2 2 x = 1 Ved at sætte disse x-værdier i funktionen fås y-værdier. y = x 2 + x 2 y = ( 2) 2 + ( 2) 2 = 0 y = 1 2 + 1 2 = 0 Skæringskoordinater med x-aksen bliver (x,y) = (1,0) og (x,y) = ( 2,0) Skæring med y-aksen vises ved at indsætte x = 0 i funktionens forskrift y = 2 Skæringskoordinater med y-aksen bliver (x,y) = (0, 2) 6

Opgave 6 (25 %) Om en trekant ABC oplyses, at A = 62 0,b = 3,2 og c = 5,1 a) Bestem siden a samt vinklerne B og C. b) Bestem arealet af trekant ABC. Om en anden trekant DEF oplyses, at D = 39 0, E = 82 0 og f = 4,2 c) Bestem siderne d og e. Løsning: a) Vi starter med at skitsere trekanten med de givne oplysninger vha. GeoGebra på følgende måde: Der er tale om en vilkårlig trekant derfor er det oplagt at anvende cosinusrelationer. Kan man bruge sinusrelationer? 7

a 2 = b 2 + c 2 2 b c cos(a) a 2 = 3.2 2 + 5.1 2 2 (3.2) (5.1) cos(62 0 ) = 20.93 a = 20.93 = 4.57 Vinklerne B og C findes også vha cosinusrelationerne. cos(b) = a2 + c 2 b 2 2 a c = (4.57)2 + (5.1) 2 (3.2) 2 2 (4.57) (5.1) B = cos 1 (0.79) = 37 0.81 = 0.79 Vinklen C findes ved at trække fra summen af trekantens vinkler som er 180 0 C = 180 0 (62 0 + 37 0.81) = 80 0.19 b) Trekantens areal beregnes af en af følgende T = 1 2 a b sin(c) = 1 2 b c sin(a) = 1 2 a c sin(b) T = 1 2 (4.57) (3.2) sin(800.19) = 7.2 c) Trekanten DEF skitseres vha. GeoGebra. 8

Vinklen F findes F = 180 0 (39 0 + 82 0 ) = 59 0 Når vi kender alle vinklerne og en af siderne i en vilkårlig trekant er det oplagt at bruge sinusrelationerne. Kan du bruge cosinusrelationerne? sin(d) d sin(39 0 ) d = sin(e) e = sin(820 ) e = sin(f) f = sin(590 ) 4.2 d = f sin(d) sin(f) e = f sin(e) sin(f) = (4.2) sin(390 ) sin(59 0 ) = (4.2) sin(820 ) sin(59 0 ) = 3.08 = 4.85 Opgave 7 (25 %) Lad funktionen f være givet ved f (x) = 2x 3 + 3x 2 12x + 6. a) Bestem definitionsmængden for f og bestem f (x). b) Bestem monotoniforholdene for f. c) Bestem koordinaterne til f s lokale ekstremumspunter. d) Bestem koordinaterne til eventuelle skæringspunkter mellem grafen for f og den rette linje givet ved forskriften: 6x + 2y 12 = 0. e) Bestem en ligning for tangenten til grafen for f i punktet (0, f (0)). 9

Løsning: a) Dm f og f (x) bestemmes Definitionsmængden er alle reelle tal, dvs n Dm f = R f (x) = 2x 3 + 3x 2 12x + 6 Vi bruger reglen x n som har den differentierede som n x n 1 f (x) = 2 3 x 2 + 3 2 x 2 1 12 + 0 f. (x) = 6x 2 + 6x 12 b) Den første afledede er et mål for funktionens monotoniforhold - se evt side 112 i bog nr 2. Vi skal sørge for at betingelsen f (x) = 0 opfyldes. f. (x) = 6x 2 + 6x 12 = 0 6x 2 + 6x 12 = 0 GeoGebra s solve kommando giver følgende : Solve[6 x 2 + 6 x 12 = 0] {x = 1,x = 1} x = 1 og x = 1 deler fortegnslinjen i tre dele som vist i figuren nedenunder. 10

f ( 3) = 24 pos. f ( 2) = 0 f (0 = 12 neg. f (1) = 0 f (3) = 60 pos. Ud fra ovenstående kan vi konkludere følgende: f (x) er voksende i intervallerne ] ; 2[ ]1; [ f (x) er aftagende i intervallet ] 2;1[ 11

c) Lokale ekstremumspunkter bestemmes vha. x = 2 og x = 1 ved at indsætte disse i funktionen for at finde y-værdierne. f (x) = 2x 3 + 3x 2 12x + 6 f ( 2) = 2( 2) 3 + 3( 2) 2 12( 2) + 6 = 26 f (1) = 2 1 3 + 3 1 2 12 1 + 6 = 1 Koordinaterne ti de lokale ekstremumspunkter er: lok. max = ( 2, 26) og lok. min. (1, 1) d) Koordinaterne til skæringspunter mellem funktione og linjen 6x+2y 12 = 0 bestemmes ved at omskrive linjes ligning i formen y = αx+q på følgende måde: 6x + 2y 12 = 0 2y = 6x + 12 y = 6 2 x + 12 2 y = 3x + 6 Denne sidste ligning og funktionen kan nu sættes lig med hinanden for at finde x-koordinaterne.dvs. vi skal løse f (x) = 3x + 6 2x 3 + 3x 2 12x + 6 = 3x + 6 2x 3 + 3x 2 12x + 6 + 3x 6 = 0 2x 3 + 3x 2 9x = 0 12

Vi kan nu bruge solve udtrykket vha. GeoGebra. Solve[2 x 3 + 3 x 2 9 x = 0] giver x = 3,x = 0,x = 3 2 Disse værdier indsættes i y = 3x+6 (eller indsættes i funktionen) for at finde y-værdierne. y = 3x + 6 y = 3( 3) + 6 = 15 Dvs. første skæringskoordinat er: ( 3, 15) y = 3(0) + 6 = 6 Næste skæringskoordinat er er: (0,6) y = 3( 3 2 ) + 6 = 3 2 Sidste skæringskoordinat er: (3 2, 3 2 ) e) Ligningen for tangenten til grafen for f i punktet (0, f (0)). Først beregnes f (0). f (x) = 2x 3 + 3x 2 12x + 6 f (0) = 6 dvs. punktets koordinatsæt er: (0, f (0)) = (0, 6) Tangentligningen beregnes af følgende: y f (x 0 ) = f (x 0 )(x x 0 ) Vi finder hældningen af tangenten i punktet x = 0 ved at indsætte x = 0 i f (x) f (0) = 6(0) 2 + 6 0 12 = 12 Tangentligningen bliver: y 6 = 12(x 0) = 12x + 6 13

Opgave 8 (10 %) Tabellen viser antallet af fisk i en lille jysk å i sommerperioden i hvert af åren 1991 til 1994. År 1991 1992 1993 1994 x 0 1 2 3 f(x) 25 72 133 201 Der oplyses, at sammenhængen mellem antallet af fisk og antallet af år der er gået siden første måling, kan beskrives ved en funktion af typen f (x) = ax + b. a) Bestem tallene a og b. b) Bestem hvor mange fisk der kan antages at være i den lille jyske å i år 2010. Løsning: a) Bestemmelse af a og b vha. GeoGebra s regneark og der vælges en lineær model på følgende måde: 14

Forskriften for den lineøre sammenhæng er således: f (x) = y = 58.9x + 19.4 hvor a = 58.9 og b = 19.4 b) Året 2014 svarer til x=19 som så indsættes i forskriften for at finde antal fist i år 2014 f (19) = 58.9 19 + 19.4 = 1138.5 Opgave 9a (15 %) To funktioner f og g er givet ved f (x) = x 2 + 1 og g(x) = x + 3. a) Skitser graferne for de to funktioner i samme koordinatsystem og skraver det område M, som afgrænses af de to grafer. b) Bestem arealet af området M. Løsning: a) Funktionerne skitseres i samme koordinatsystem vha. GeoGebra på følgende måde. 15

b) Det skraverede areal beregnes vha. integralregning M = b a (g(x) f (x)) dx M = 2 1 ((x + 3) (x2 + 1)) dx = 2 1 ( x2 + x + 2) dx M = [ 1 3 x3 + 1 2 x2 + 2x] 2 1 M = [ 1 3 (2)3 + 1 2 (2)2 + 2 (2)] [ 1 3 ( 1)3 + 2 ( 1) 2 + 2 ( 1)] M = 4.5 Vi kan kontrollere resultatet vha. GeoGebra kommando på følgende måde: IntegralBetween[g(x), f (x), 1,2] som returnerer 4.5 altså ok. 16

Opgave 9b ( 15 %) Funktionen f er givet ved f (x) = x 2 + 4 og Dm( f ) = [0; [. a) Angiv en forskrift for den inverse/omvendte funktion f. b) Undersøg om linjen y = 2x + 3 er en tangent til grafen for f. Løsning: a) Den inverse funktion findes ved at ombytte x og y i funktionen f og løse for y f (x) = y = x 2 + 4 x = y 2 + 4 y 2 = x 4 y = ± x 4 Men vi skal undersøge om kravet for injektivitet for at afgøre hvilke af disse løsninger vi skal vælge. Vi ved at funktionen skal være injektiv for at vi kan finde dens inverse funktion. Funktionen f (x) = x 2 + 4 er som bekendt har alle reelle tal som definitionsmængde som betyder at vi ikke umiddelbart kan finde den inverse funktion da den ikke er injektiv! Men hvis vi nu reducerer definitionsmængden til at være Dm f = [0; [ kan vi vælge den positive løsninng som følger: f 1 (x) = x 4 b) Undersøgelse om at af linjen y = 2x + 3 er en tangent til f. Hvis der eksisterer et skæringspunkt mellem linjen og funktionen kan vi sige at linjen er en tangent til grafen for f. Vi sætter linjen og funktionen lig med hinanden. 17

f (x) = x 2 + 4 og y = 2x + 3 x 2 + 4 = 2x + 3 x 2 2x + 1 = 0 Kommandoen Solve giver følgende Solve[x 2 2 x + 1 = 0] {x = 1} y-værdien findes ved at indsætte denne i funktionens forskrift. f (1) = (1) 2 + 4 = 5 Dvs tangentens koordinatsæt er: (x,y) = (1,5) 18