Matematik A STX eksamen 14. august 2014 | Oversigt
Svar på opgave 1:
Løsning:
x2 + 2x - 15 = 0 ⇔
x = -1 ± (1/2)·√[4 - 4·1·(-15)] ⇔
x = -1 ± (1/2)·√64 ⇔
x = -1 ± 4 ⇔
x = -5 ∨ x = 3
Svar på opgave 2:
Tallet -2,5 er faldet i antal solgte is ved en prisstigning på 1 kr. pr. is
Prisen, der betyder, at der ikke længere sælges nogen is, findes som løsningen til ligningen f(x) = 0:
f(x) = 0 ⇒ -2,5x + 125 = 0 ⇔ x = 50
Dvs. prisen, hvor der ikke længere sælges nogen is, er 50 kr.
Svar på opgave 3:
|BC| findes ved hjælp af Pythagoras læresætning:
|BC| = √[52 - 42] = 3
Skaleringsfaktoren er |DF|/|AC| = 6/4 = 1,5.
|DE| = 1,5·|AB| = 1,5·5 = 7,5
Svar på opgave 4:
Man laver en kvadratkomplettering for at opstille cirklens ligning på standardform:
x2 - 4x + y2 + 6y - 3 = 0
(x - 2)2 - 4 + (y + 3)2 - 9 - 3 = 0
(x - 2)2 + (y + 3)2 = 16 = 42
Heraf ses, at cirklens centrum er (2,-3) og radius er 4
Svar på opgave 5:
Man skal gøre prøve for at se, om man får det samme på begge sider af lighedstegnet.
Venstre side: dy/dx = f´(x) = ex + x·ex = (1 + x)ex
Højre side: y + ex = f(x) + ex = x·ex + ex = (1 + x)ex
Dvs. prøven stemmer og f(x) er en løsning til differentialligningen.
Svar på opgave 6:
Man bruger substitutionen: y = x3 - 7,
dy/dx = 3x2 ⇒ dy = 3x2dx,
ystart = (xstart)3 - 7 = 23 - 7 = 1,
yslut = (xslut)3 - 7 = 33 - 7 = 20
Man får det omskrevne integrale:
Svar på opgave 7:
Løsning i Ti-Nspire.
Vektorerne oprettes:
a:=[−1,3] ▸ [−1,3]
b:=[2,5] ▸ [2,5]
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 ▸ x=40.236
Vinklen mellem vektor a og vektor b er 40,2°
Man bruger formlen for projektionen af en vektor på en anden: ab = b·(a·b)/|b|2
b*1.*dotP(a,b)/(norm(b))2 ▸ (0.897,2.24)
Dvs. ab = (0,897;2,24)
Svar på opgave 8:
Løst i Ti-Nspire.
Man opretter to liter med data for henholdsvis højder og diameter:
hoejde:={0.5,1.,1.5,2.,2.5,3.,3.5} ▸ {0.5,1.,1.5,2.,2.5,3.,3.5}
diameter:={20.5,21.,21.4,22.,22.3,23.,23.5} ▸ {20.5,21.,21.4,22.,22.3,23.,23.5}
Man bruger kommandoen:
ExpReg hoejde,diameter,1: CopyVar stat.RegEqn,f1: stat.results ▸
[["Titel","Eksponentiel regression"]
["RegEqn","a*b^x"]
["a",20.0385]
["b",1.04624]
["r²",0.995882]
["r",0.997939]
["Resid","{...}"]
["ResidTrans","{...}"]]
Her aflæses a til 1.046 og b til 20,04
Bemærk at Ti-Nspire bruger a og b i modsat betydning af opgaven.
Man skal beregne d(6) = 20,04·1.0466 = 26.28, dvs. diameteren er 26.28 m
Tallet a er fremskrivningsfaktoren, dvs. det tal som man skal gange diameteren med hver gang højden stiger en km.
Forøgelsen af højden kaldes x. Man skal løse ligningen: d(h+x) = 1,5·d(h):
d(h):=20.0385*(1.04624)h ▸ Udført
solve(d(h+x)=1.5*d(h),x) ▸ x=8.97
Dvs. højden skal forøges med 8,97 km før diameteren bliver 50 % større
Svar på opgave 9:
Løsning i Ti-Nspire.
Funktionen f(x) defineres:
f(x):=ln(x)-2*x+5 ▸ Udført
Man bruger tangentLine():
y=tangentLine(f(x),x,2.) ▸ y=4.6931-1.5*x
Dvs tangenten gennem P er: y = -1.5x + 4.69
Man finder de x > 0, hvor f´(x) < 0:
solve(derivative(f(x),x)<0.,x)|x>0 ▸ x>0.5
Man finder de x hvor f´(x) > 0:
solve(derivative(f(x),x)>0.,x)|x>0 ▸ 0.<x<0.5
Man får monotoniforholdene:
f(x) vokser for 0 < x < 0,5
f(x) aftager for x > 0,5
Svar på opgave 10:
Radius for kuglen er lig med længden af vektoren CP = (1,0,5) - (1,2,-1) = (0,-2,6)
Længden af CP er sqrt(02 + (-2)2 + 62) = √40
Kuglens ligning bliver: (x - 1)2 + (y - 2)2 + (z + 1)2 = 40
Α er tangentplan til kuglen, hvis afstanden mellem α og kuglens centrum er lig med kuglens radius. Man bruger afstandsformlen for et punkt og et plan:
abs(0*1+1*2+6*(−1)+(−40.))/sqrt(02+12+62) ▸ 7.2336
Denne afstand er større end radius, som er kvadratrod 40 = 6.32. Dermed er α ikke tangentplan til kuglen.
Svar på opgave 11:
Tegnet i Geogebra:
Man skal finde de a, hvor x = 10 og y = 3,5. Løst i Ti-Nspire:
solve(y=−0.034*(1+a2)*x2+a*x+2.1,a)|x=10 and y=3.5 ▸ a=0.60406 or a=2.3371
Dvs. a = 0,604 eller a = 2,34
Kontroltegning i Geogebra:
Svar på opgave 12:
Løsning i Ti-Nspire:
Nulhypotese: afvigelsen mellem observerede og forventede hyppigheder skyldes tilfældigheder.
Man opretter to lister med henholdsvis observationer og forventede hyppigheder:
observeret:={172,168,150,188,185,137} ▸ {172,168,150,188,185,137}
forventet:=sum(observeret)*{(1./6),(1./6),(1./6),(1./6),(1./6),(1./6)} ▸ {166.67,166.67,166.67,166.67,166.67,166.67}
Kommandoen χ²GOF observeret,forventet,5: stat.results, hvor 5-tallet er antal frihedsgrader, giver resultatet:
[["Titel","χ²-Goodness of Fit test"]
["χ²",11.876]
["PVal",0.0365]
["df",5.]
["CompList","{...}"]]
Man aflæser PVal = 0,0365 = 3,7 %. Da dette er mindre en 5 % forkastes nulhypotesen.
Svar på opgave 13:
Løsning i Ti-Nspire.
Man definerer f(x):
f(x):=−0.00105*x3+0.0467*x2-0.452*x+4.78 ▸ Udført
Arealet af M er integralet fra x = 0 til x = 20.
integral(f(x),x,0,20) ▸ 87.733
Dvs. arealet af M er 87,73
Rumfanget er
π*integral((f(x))2,x,0,20) ▸ 1246.2
Dvs. rumfanget af vasen er 1246
Svar på opgave 14:
Løst i Ti-Nspire. Man bruger oplysningen fra skemaet: N(0) = 3:
deSolve(n'=a*n*(90-n) and n(0)=3,t,n) ▸ n=90*exp(90*a*t)/(exp(90*a*t)+29)
Her skal man bruge den anden oplysning: N(11) = 43 til at finde a:
solve(90*exp(90*a*t)/(exp(90*a*t)+29)=43.,a)|t=11 ▸ a=0.00331
Dvs. N(t) = 90*1,347t/(1,347t+29) = 90/(1 + 29*1,347-t)
Den øvre grænse for antallet af ulvepar er antallet af uvepar for tiden gående mod uendelig. Af udtrykket 90/(1 + 29*1,347-t) ses, at når t går mod uendelig, går 1,347-t mod nul og dermed går nævneren mod 1.
Dermed går N(t) mod 90 ulvepar for tiden gående mod uendelig.
Man skal finde maksimum for N'(t) og bruger fMax():
fMax(derivative(N(t),t),t) ▸ t=11.298
Dvs. største væksthastighed optræder efter 11,3 år
Svar på opgave 15:
Løsning i Ti-Nspire.
Vinkel A findes ved hjælp af en cosinusrelation:
Dvs. vinkel A = 44.4°
Trekantens areal er 0,5·grundlinje·højde. Grundlinje = x og højde = (6 - y)·sin(∠A). Man bruger fMax() på udtrykket for arealet med de givne betingelser:
Det ses, at det x, som giver det maksimale areal, er 4,26