Matematik A STX eksamen 22. maj 2014 | Oversigt
Svar på opgave 1:
Parablens toppunkt har formlen: (-b/(2·a),c - b2/(4·a)) =
(-4/(2·2),-6 - 22/(4·2)) =
(-1,-8)
Svar på opgave 2:
Trekant ABC og trekant ADE er ensvinklede, fordi de har vinkel A til fælles, og fordi de to modstående sider til vinkel A er parallelle.
Skaleringsfaktoeren er |AE|/|AC| = 10/4 = 5/2
|DE| = |BC|·5/2 = 2·5/2 = 5
Svar på opgave 3:
x + y = 11 ∧ 6x + 2y = 42 ⇔
x = 11 - y ∧ 3x + y = 21 ⇔
x = 11 - y ∧ 3·(11 - y) + y = 21 ⇔
x = 11 - y ∧ 33 - 3y + y = 21 ⇔
x = 11 - y ∧ -3y + y = 21 - 33 ⇔
x = 11 - y ∧ -2y = -12 ⇔
x = 11 - 6 ∧ y = 6 ⇔
x = 5 ∧ y = 6
Svar på opgave 4:
Man omskriver cirklens ligning til standardform ved hjælp af kvadratkomplettering:
x2 - 6x + y2 + 2y - 26 = 0 ⇔
(x - 3)2 - 9 + (y + 1)2 -1 - 26 = 0 ⇔
(x - 3)2 (y + 1)2 = 36 = 62
Heraf ses at centrum er: (3,-1) og radius er 6
Svar på opgave 5:
Man får: f´(x) = 3·a·x2 + 10x + 2.
f´(1) = 3·a·12 + 10·1 + 2 = 3·a + 10 + 2 = 3·a + 12.
f´(1) = -3 ⇒ 3·a + 12 = -3 ⇔ a = -5
Svar på opgave 6:
Man bruger substitutionen: y = x2 + 7, dy = 2xdx, der giver:
Numerisktegnene kan udelades til sidst, da x2 + 7 altid er større end 0.
Svar på opgave 7:
Løsning i Ti-Nspire.
Man bruger en sinusrealtion til at finde ∠B. Man sætter x = ∠B og bemærker, at ∠B <100°, da ∠B + ∠C = 180° - 80° = 100°. Man får:
Dvs. ∠B = 64,5°
∠C = 180° - ∠A - ∠B = 180° - 80° - 64,5° = 35,48° = 35,5°
Tegningen nedenfor, som er lavet i Geogebra, viser trekanten med medianen ma. Man kalder fodpunktet for medianen for D.
Man anvender en cosinusrelation på trekanten ACD, idet længden af ma kaldes x, og idet det kræves at x > 0:
Man får at ma = 7,036
Svar på opgave 8:
Løst i Ti-Nspire.
Man opretter to lister med data for henholdsvis højder og belastningsevner:
aar:={0,5,10,15,20,25,30,35,40,45} ▸ {0,5,10,15,20,25,30,35,40,45}
moeder:={359,539,811,1195,1717,2452,3372,5107,8164,10969} ▸ {359,539,811,1195,1717,2452,3372,5107,8164,10969}
Man bruger kommandoen for potensregression på de to lister:
ExpReg aar,moeder,1: CopyVar stat.RegEqn,f1: stat.results ▸
[["Titel","Eksponentiel regression"]
["RegEqn","a*b^x"]
["a",370.3758045107]
["b",1.0786603416125]
["r²",0.99894670557677]
["r",0.99947321403666]
["Resid","{...}"]
["ResidTrans","{...}"]]
Her aflæses a til 1,0787 og b til 370,38
Bemærk at Ti-Nspire bruger a og b i modsat betydning af opgaven.
År 2010 svarer til t = 2010 - 1963 = 47.
Man skal finde M(47) = 370,38·1,078747 = 13008
Fordoblingskonstanten er ln(2)/ln(1,0787) år = 9,15 år
M'(37) findes ved kommandoen:
derivative(370.376*(1.07866)t,t)|t=37 ▸ 461.9
Dvs. M'(37) = 461,9 møder/år, dvs. antal møder pr. år steg med 462 i år 2000.
Svar på opgave 9:
Løsning i Geogebra og Ti-Nspire.
Nedenfor er grafen skitseret i Geogebra.
Man finder ligningen for tagenten i Ti-Nspire:
y=tangentLine(x3-5*x2+7.5*x-2,x,1) ▸ y=0.5*x+1.
Dvs. tangenten har ligningen y = 0,5·x + 1
M tegnet i Geogebra:
Førstekoordinaten til B findes i Ti-Nspire:
solve(x3-5*x2+7.5*x-2=0.5*x+1.,x)|x≠1 ▸ 3 (A har første koordinaten x=1)
Dvs. førstekoordinaten for B er x = 3
M's areal findes med kommandoen:
integral(abs(x3-5*x2+7.5*x-2-(0.5*x+1.)),x,1,3) ▸ 1.333 (integralet af den numeriske værdi af y-værdien af tangenten og f(x) fra x=1 til x=3)
Dvs. arealet af M er 1,333
Svar på opgave 10:
Løsning i Ti-Nspire.
Linjen går igennem A og har vektoren AB som retningsvektor.
AB = (9,17) - (1,5) = (8,12)
Parameterfremstillingen for l bliver: (1,5) + t·(8,12), t ∈R
P's projektion på l findes som OA + AP's projektion på AB:
a:=[1,5] ▸ [1,5]
b:=[9,17] ▸ [9,17]
p:=[−10,21] ▸ [−10,21]
ab:=b-a ▸ [8,12]
ap:=p-a ▸ [−11,16]
ap_ab:=(dotP(ab,ap)/norm(ab)2)*ab ▸ [4,6] (vektor AP's projektion på vektor AB)
a+ap_ab ▸ [5,11]
Dvs. P's projektion på l er (5,11)
Svar på opgave 11:
Løsning i Ti-Nspire.
a:=[24,−9,16] ▸ [24,−9,16]
b:=[15,20,16] ▸ [15,20,16]
c:=[−15,20,16] ▸ [−15,20,16]
d:=[0,0,44] ▸ [0,0,44]
e:=[0,−25,0] ▸ [0,−25,0]
ab:=b-a ▸ [−9,29,0]
ad:=d-a ▸ [−24,9,28]
n:=crossP(ab,ad) ▸ [812,252,615]
dotP(n,[x,y,z]-a)=0 ▸ 812*x+252*y+615*z-27060=0
Planens ligning er α: 812x + 252y + 615z - 27060 = 0
Den stumpe vinkel mellem α og β findes som den stumpe vinkel mellem deres normalvektorer n og m.
Planen βs normalvektor m aflæses af ligningen: 0x + 7y + 5z - 220 = 0 og oprettes i Ti-Nspire:
n:=[0,7,5] [0,7,5]
Den stumpe vinkel mellem n og m findes ved kommandoen:
solve(cos(x*1.°)=−abs(dotP(n,m))/(norm(n)*norm(m)),x)|0<x<180 ▸ x=122.42
Dvs. den stumpe vinkel mellem α og β er 122,4°
Man bruger afstandsformlen mellem punkt og plan. Her får man i Ti-Nspire:
Formlen giver her:
abs(0*0+(−25)*7+0*5-220)/sqrt(02+72+52)*1. ▸ 45.918
Dvs. afstanden mellem punktet E og tagfladen BCD er 45,92
Svar på opgave 12:
Løsning i Ti-Nspire (uden regneark):
Det første skema er populationen udtrykt i %. Det andet skema er observeret stikprøve.
Nulhypotesen er, at stikprøvens afvigelse fra populationen kan forklares ved tilfældigheder
Man opretter en liste med observerede hyppigheder:
observeret:={271,161,250,201,122} ▸ {271,161,250,201,122}
Man opretter en liste med forventede frekvenser:
forventet_fre:={26%,15%,24%,24%,11%}*1. ▸ {0.26,0.15,0.24,0.24,0.11}
Man opretter en liste med forventede hyppigheder som er lig med 1005 gange listen over forventede frekvenser:
forventet_hyp:=sum(observeret)*forventet_fre ▸ {261.3,150.75,241.2,241.2,110.55}
Man laver en chi-i-anden goodness-of-fit test på listerne observeret og forventet_hyp:
χ²GOF observeret,forventet_hyp,4: stat.results ▸
[["Titel","χ²-Goodness of Fit test"]
["χ²",9.2639889132426]
["PVal",0.054829285434625]
["df",4.]
["CompList","{...}"]]
Man ser at PVal = 0,055 = 5,5%. Da dette er større end 5%, accepteres nulhypotesen.
Svar på opgave 13:
Løsning i Ti-Nspire.
Man bruger desolve() kommandoen med startbetingelsen u(25) = 6,25:
deSolve(u'=0.1518*u and u(25)=6.25,x,u) ▸ u=0.140518*(1.163927)x
Dette giver løsningen u(x) = 0,1405*(1,1639)x
Man skal finde det x, der er løsning til ligningen u(x) = 4. Man får:
solve(0.140518*(1.163927)x=4,x) ▸ x=22.060
Dvs. 22 knob er den fart, der giver en CO2-udledning på 4 g/ton/km.
Man skal udregne forholdet u(17,5)/u(25):
(0.140518*(1.163927)17.5/(0.140518*(1.163927)25) ▸ 0.320
Det ses, at forholdet er 0,32 = 32% og dermed er påstanden rigtig
Svar på opgave 14:
Omkredsen er 3x+2y.
Arealet af trekanter er x2·(√3)/4, da trekanten er ligesidet og x dens sidelængde.
Arealet af rektanglet er x·y
Det samlede areal af figuren er x2·(√3)/4 + x·y
Når x = 50 m og y = 100 m, er omkredsen 3·50 m + 2·100 m = 350 m
Arealet med de samme værdier af x og y er 502·(√3)/4 + 50·100 m2 = 6082,5 m2
Omkredsen er 3x+2y = 200, dvs. y udtrykt ved x for den givne omkreds er:
y = (200 - 3x)/2 = 100 - 3x/2
Indsættes dette i formlen for arealet fås:
Areal = T(x) = x2·(√3)/4 + x·y =
x2·(√3)/4 + x·(200 - 3x)/2 =
x2·(√3)/4 + 100x - 3x2/2 =
((√3)/4 - 3/2)·x2 + 100x
Man finder først x med fMax() kommandoen i Ti Nspire
fMax(((sqrt(3)/4)-(3/2))*x2+100.*x,x)|20≤x≤60 ▸ x=46.861
Dvs x = 46,86 og y = 100 - 3·46,86/2 = 29,71
Beregning af x i Maple: