Matematik A STX eksamen 27. maj 2014 | Oversigt
Svar på opgave 1:
(p - q)2 + 2pq - q2 =
p2 - 2pq + q2 + 2pq - q2 =
p2
Svar på opgave 2:
2x2 - x - 15 = 0 ⇔
x = -0,25 ± 0,25·√[1 + 4·2·15] ⇔
x = -0,25 ± 0,25·11 ⇔
x = -3 ∨ x = 2
Svar på opgave 3:
1,5 er startværdien for koncentrationen, mens 0,64 er fremskrivningsfaktoren som koncentrationen ganges med hver time.
Svar på opgave 4:
Man aflæser følgende af hældningen af kurverne i deres skæringspunkt med y-aksen:
f: fortegn er negativt
g: fortegn er positivt
h: fortegn er negativt
Svar på opgave 5:
Man skal gøre prøve og se om man får det samme på begge sider af differentialligningen.
Venstre side: dy/dx = f´(x) = ex - 2x - 2
Højre side: x2 + y = x2 + f(x) = x2 + ex - x2 - 2x -2 = f(x) + ex = ex - 2x - 2
Dvs. prøven stemmer og f(x) er en løsning til differentialligningen.
Svar på opgave 6:
Arealet af M er [F(2) - G(2)] - [F(0) - G(0)] = 66 - (-62) - 0 - 0 = 128
Svar på opgave 7:
Løsning i Ti-Nspire.
Vektorerne oprettes:
a:=[7,3] ▸ [7,3]
b:=[t,6] ▸ [t,6]
Man bruger formlen for vinklen mellem to vektorer og solve() kommandoen:
solve(cos(x*1.°)=dotP(a,b)/(norm(a)*norm(b)),x)|0<x<180 and t=2 ▸ x=48.36
Vinklen mellem vektor a og vektor b er 48,4°
Man opretter en 2×2 matrix, hvor første søjle er vektor a og anden søjle er b. På den bruger man det() kommandoen og solve():
Dvs. den værdi af t, som giver determinanten 30 er t = 4
Svar på opgave 8:
Løst i Ti-Nspire.
Man opretter to lister med data for henholdsvis højder og belastningsevner:
hoejde:={359,395,432,478,524,572,620,716} ▸ {359,395,432,478,524,572,620,716}
belastning:={3800,4300,4820,5500,6180,6920,7660,9200} ▸ {3800,4300,4820,5500,6180,6920,7660,9200}
Man bruger kommandoen for potensregression på de to lister:
PowerReg hoejde,belastning,1: CopyVar stat.RegEqn,f1: stat.results ▸
[["Titel","Potensregression"]
["RegEqn","a*x^b"]
["a",2.02499]
["b",1.28131]
["r²",0.999985]
["r",0.999993]
["Resid","{...}"]
["ResidTrans","{...}"]]
Her aflæses a til 1,281 og b til 2,025
Bemærk at Ti-Nspire bruger a og b i modsat betydning af opgaven.
Man skal beregne f(668) = 2,025·6681,28131 = 8430,187, dvs. belastningsevnen er 8430·103 mm3
Man bruger formlen for procent-procentvækst for potensfunktioner:
(1,151,281 - 1)·100 % = 19.61 %, dvs. belastningsevnen vokser med 19,6 % når højden vokser med 15 %.
Svar på opgave 9:
Løsning i Ti-Nspire.
Funktionen f(x) defineres:
f(x):=ln(x^(2)+5)+0.5*x+1 ▸ Udført
Man finder skæringspunktet med x-aksen:
solve(f(x)=0,x) ▸ x=−12.0116
Dvs skæringspunktet med førsteaksen har koordinaterne: (−12,01;0)
Arealet er lig med integralet af f(x) fra x = -12,01 til x = 0:
integral(f(x),x,−12.0116,0) ▸ 18.248
M har arealet 18,248
Svar på opgave 10:
Løsning i Ti-Nspire:
Nulhypotesen er, at valg af opholdssted er uafhængig af fiskeart.
Man opretter en matrix med observerede data:
Man bruger kommandoen for en chi-i-anden uafhængighedstest på matricen af observationer:
χ²2way obs: stat.results ▸
[["Titel","χ²-uafhængighedstest"]
["χ²",6.2621260618814]
["PVal",0.043671348574177]
["df",2.]
["ExpMatrix","[...]"]
["CompMatrix","[...]"]]
Af testen fremgår, at PVal = 0,044 = 4,4 %. Da dette er mindre end 5 % forkastes nulhypotesen
Svar på opgave 11:
|AB| findes ved hjælp af Pythagoras læresætning:
12 + 42 = |AB|2 ⇒ |AB| = √17 = 4,123
Man bruger en cosinusrealtion:
solve(cos(v*1.°)=(32+22-17)/(2*3*2),v)|0<v<180 ▸ v=109.471
Vinklen v = 109,5°
Arealet af trekant ABC er 0,5·1·4 = 2
For st finde arealet af trekant ADB finder man først vinklen BAD ved hjælp af en sinusrelation:
solve(sin(x*1.°)/2=sin(109.471*1.°)/sqrt(17),x)|0<x<90 ▸ x=27.21
Dvs. vinkel BAD er 27,21°. Arealet af trekant ADB = 0,5·3·sin(27,21°) = 2,828
Dermed bliver det samlede areal af de to trekanter 2 + 2,828 = 4,828
Det x der giver det maksimale areal findes ved kommandoen fMax():
t(x):=(1/4)*x*sqrt(24-x2)+(1/2)*x
fMax(t(x*1.),x)|sqrt(8)<x<sqrt(24) ▸ x=3.87298
Dvs. det x, som giver det største areal for sandkassen er 3,873
Svar på opgave 12:
Løsning i Ti-Nspire:
Man opretter punkterne A-D og vektorerne AB og AC:
a:=[33,0,15] ▸ [33,0,15]
b:=[33,35,15] ▸ [33,35,15]
c:=[22,35,18] ▸ [22,35,18]
d:=[22,0,18] ▸ [22,0,18]
ab:=b-a ▸ [0,35,0]
ac:=c-a ▸ [−11,35,3]
Man finder en normalvektor n til planen ved at tage krydsproduktet AB×AC (dette divideres derefter med største fælles divisor (greatest common divisor) for at få små hele tal):
abxac:=crossP(ab,ac) ▸ [105,0,385]
n:=abxac/gcd(105,385) ▸ [3,0,11]
Planens ligning findes:
dotP(n,[x,y,z]-a)=0 ▸ 3*x+11*z-264=0
Dvs. planens ligning er 3x + 11z - 264 = 0
Planens β's ligning kan skrives: -210x + 0y + 770z - 9240 = 0. Dens normalvektor m aflæses til (-210,0,770). Dette divideres igennem med 70 for at få små hele tal: m = (-3,0,11).
Den stumpe vinkel mellem α og β beregnes:
solve(cos(x*1.°)=−abs(dotP(n,m))/(norm(n)*norm(m)),x)|0<x<180 ▸ x=149.49
Dvs. den stumpe vinkel er 149,5°
ABCD er et parallelogram, fordi AD + AB = AC. Bevis:
ad:=d-a ▸ [−11,0,3]
ad+ab ▸ [−11,35,3]
ac = [−11,35,3], dermed er AD + AB = AC.
Arealet af ABCD er længden af ab×ac = norm(abxac)*1. ▸ 399.061 = 399,1
Svar på opgave 13:
Løsning i Ti-Nspire.
Man definerer f(x):
f(x):=3*sin(2*x+0.7)+1 ▸ Udført
Man bruger kommandoen tangentLine()
y=tangentLine(f(x),x,3) ▸ y=5.486*x-14.24
Dvs. tangentlinjen gennem (3,f(3)) er y = 5,486x - 14,24
Mindsteværdien for sinusfunktionen er -1 og størsteværdien er 1. Det giver for f(x):
Mindsteværdi: 3·(-1) + 1 = -2, størsteværdi: 3·1 + 1 = 4
Perioden for sin(v) er 2π. Her er v = 2·x + 0,7, dvs. perioden bliver det p for hvilke 2·(x+p) + 0,7 øges med 2π.
Man får: 2·(x+p) + 0,7 = 2x + 0,7 + 2π ⇒ 2p = 2π ⇒ p = π
Dvs. perioden for f(x) er π
Svar på opgave 14:
Løst i Ti-Nspire.
Man bruger desolve kommandoen:
deSolve(y'=a*(20+5*t-y) and y(0)=20,t,y) ▸ y=5*((a*t+4*a-1)*exp(a*t)+1)*exp(−a*t)/a
Løsningen f(t) defineres ud fra dette:
f(t):=5*((a*t+4*a-1)*exp(a*t)+1)*exp(−a*t)/a
Man finder temperaturen efter 16 minutter, når a=0,07:
f(16)|a=0.07 ▸ 51.877
Dvs. temperaturen efter 16 minutter er 51,9°C
Man løser ligningen f(16) = 50 med hensyn til a:
solve(f(16)=50,a) ▸ a=−1.175494E−38 or a=1.175494E−38 or a=0.06419
Løsningerne: a=±1.175494E−38 er ugyldige, da de svarer til det mindste tal, som kan repræsenteres i Ti-Nspire. Når man når grænsen for Ti-Nspire's præcision opstår let afrundingsfejl.
Den gyldige løsning er a = 0,064