Matematik A STX eksamen 5. december 2014 (Ti-Nspire) | Oversigt
Svar på opgave 1:
Løsning:
x2 + 5x - 14 = 0 ⇔
x = -5/2 ± (1/2)·√[25 - 4·1·(-14)] ⇔
x = -5/2 ± (1/2)·√[25 + 56] ⇔
x = -5/2 ± (1/2)·√81 ⇔
x = -5/2 ± (1/2)·9 ⇔
x = -7 ∨ x = 2
Svar på opgave 2:
Modellen bliver f(x) = 6·0,987x,
f(x) er arealet af havis i mio. km2 og x er antal år efter 2008. (0,987 = 1 - 1,3 %.)
Svar på opgave 3:
Den lodrette afstand fra sædet på gyngen til toppen af stativet kan findes som den korteste katete i en 3-4-5 retvinklet trekant. Dvs. den lodrette afstand fra sædet til toppen er 3 m.
Disse 3 m skal trækkes fra stativets højde og man får sædets højde over jorden til (6,3 - 3) m = 3,3 m
Svar på opgave 4:
Stamfunktionen til f(x) er ln(x) + 2x3 + k.
Man skal løse ligningen: ln(1) + 2·13 + k = 8 med hensyn til k:
ln(1) + 2·13 + k = 8 ⇔
2 + k = 8 ⇔
k = 6
Dvs. stamfunktionen bliver F(x) = ln(x) + 2·x3 + 6, x > 0
Svar på opgave 5:
Tangenten har ligningen: y = ax + b, hvor hældningen a kan findes ved at indsætte (x,y) = (2,3) på højreside af differentialligningen (forudsat der står dy/dx på venstre side og ikke andet):
(x2 + 1)/(y - 1) = (22 + 1)/(3 - 1) = 5/2
Man har y = (5/2)·x + b
Derefter findes b ved at indsætte (x,y) = (2,3) i y = (5/2)·x + b og løse den fremkomne ligning med hensyn til b:
y = (5/2)·x + b ⇒ 3 = (5/2)·2 + b ⇒ b = -2
Dette giver tangentlignigen:
y = (5/2)·x - 2
Svar på opgave 6:
Da f(x) er et tredjegradspolynomium og man ved at f´(x) har et maksimum, gælder at dette maksimum optræder for det x hvor f''(x) = 0.
Man har at f´(x) = -3x2 + 6x + 1 og f''(x) = -6x + 6
f''(x) = 0 ⇒ -6x + 6 = 0 ⇔ x = 1
Dvs. den værdi af x hvor f´(x) er maksimal er x = 1
Svar på opgave 7:
Man opretter en liste med vægtene.
rejevaegt:={6,7,7,7,7,8,8,9,10,11,11,15,15,18,19,19,21,21,22,22,25,29,30,31,32} ▸ {6,7,7,7,7,8,8,9,10,11,11,15,15,18,19,19,21,21,22,22,25,29,30,31,32}
Ved at bruge kommandoen OneVar rejevaegt,1: stat.results får man en liste over statistiske oplysninger, hvoraf kvartilsættet kan aflæses: 1. kvartil (Q₁X) = 8, median (MedianX) = 15 og 3. kvartil (Q₃X) = 22
Nedenstående er tegnet i Geogebra:
I Ti-Nspire tegnes boksplot sådan: Man åbner en Tilføj diagrammer og statistik applikation. Man vælger listen rejevaegt på x-aksen. Man højre-klikker på graf-fladen og vælger boxplot.
Svar på opgave 8:
Man omskriver ligningen til standardform med kommandoen:
completeSquare(x2-2*x+y2+2*y-23,x,y)=0 ▸ (x-1)2+(y+1)2-25=0
Dette kan også skrives: (x-1)2 + (y+1)2 = 52, som er ligningen for en cirkel med centrum i (1,-1) og radius 5.
Man bruger kommandoen:
solve((x-1)2+(y+1)2-25=0 and x-7*y+17=0,x,y) ▸ x=−3 and y=2 or x=4 and y=3
Dvs. skæringspunkterne er (x,y) = (-3,2) og (x,y) = (4,3)
Svar på opgave 9:
Man deler tabellens data op på to lister:
temp:={288,298,308,318,328,338,348,358,368} ▸ {288,298,308,318,328,338,348,358,368}
hast:={340,346,352,357,363,369,374,379,385} ▸ {340,346,352,357,363,369,374,379,385}
Man bruger kommandoen:
Beregninger ▸ Statistik ▸ Statistiske beregninger ▸ Potensregression... på listerne x=temp og y=hast og får:
f(x) = 19,63·x0,5037 (Bemærk, Ti-Nspire bruger a og b i omvendt rækkefølge af opgaven).
Man bruger formlen for procentvis ændring af potensfunktioner og finder følgende ændring:
((1 + r)a - 1)·100% = ((1 + 5%)0,5037 - 1)·100% = (1,050,5037 - 1)·100% = 2,5 %, dvs. hastigheden vokser med 2,5 %, når temperaturen vokser med 5 %.
Svar på opgave 10:
Tegnet i Geogebra:
Arealet af trekanten er 0,5·højde·grundlinje = 0,5·4·10 = 20
Der gælder, at |AB|·sin(20°) = højde. |AB| findes ved Ti-Nspire-kommandoen:
solve(x*sin(20°)=4.,x) ▸ x=11.695
Dvs. |AB| = 11,7
Man bruger sinusrealtionen, idet ∠C kaldes x og ∠B dermed bliver 180° - 20° - x. Man får i Ti-Nspire ved hjælp af solve:
Dvs. vinkel C = 103,9°
Svar på opgave 11:
f(x):=(x2+2*x-2)*exp(−x) ▸ Udført (man definerer f(x))
solve(derivative(f(x),x)<0,x) ▸ x<−2 or x>2 (man finder de x, hvor f´(x)<0)
solve(derivative(f(x),x)>0,x) ▸ −2<x<2 (man finder de x, hvor f´(x)>0)
Man får monotoniforholdene:
f(x) aftager for x < -2
f(x) vokser for -2 < x < 2
f(x) aftager for x > 2
Svar på opgave 12:
Tegning i Ti-Nspire (med x i stedet for t):
sinus-funktionen kan højst give værdien 1. Derfor er maksimum for f(x) = 3,2 + 0,4 = 3,6
f(t):=3.2+0.4*sin(1.25*t) ▸ Udført (man definerer f(t))
solve(f(t)=3.5,t)|0≤t≤5 ▸ t=0.6784 or t=1.8348 (man finder de t, hvor f(t) = 3,5)
De t hvor f(t) er 3,5 er t = 0,68 og t = 1,83
derivative(f(t),t)|t=2 ▸ −0.401 (beregning af f´(2))
Man får at f´(2) = -0,40. Dvs. luftmængden i lungerne aftager med 0,4 liter/sekund til tiden 2 sekunder.
Svar på opgave 13:
Nulhypotesen er, at rygevaner og aktivitetsniveau er uafhængige af hinanden.
(man definerer matricen)
...(man udfører en chi-i-anden uafhængighedstest)
PVal = 0.038324 = 3,8 %. Da dette tal er mindre end 5 % forkastes nulhypotesen.
Svar på opgave 14:
f(x):=sqrt(25-((5*x/2.1))2) ▸ Udført (man definerer f(x))
pi*integral((f(x))2,x,-2.1,2.1) ▸ 219.9 (beregning af rumfang ved rotation om x-aksen)
Dvs. rumfanget er 219 m3
Man får i Ti-Nspire:
2*π*integral(f(x)*sqrt(1+(derivative(f(x),x))2),x,−2.1,2.1) ▸ 203.28 (bereging af integrale)
Man får, at husets overfladeareal er 203,3 m2
Svar på opgave 15:
Væksthastigheden dh/dt beregnes ved at indsætte h = 4 på højre side af differentialligningen. Man får
Væksthastighed = dh/dt = 0,16·4 cm/døgn = 0,64 cm/døgn
deSolve(h'=0.16*h and h(0)=3,x,h) ▸ h=3.*(1.1735)x (løsning af differentialligningen med startbetingelsen h(0) = 3 cm)
solve(8=3.*(1.17351)x,x) ▸ x=6.13 (man finder det t, hvor h(t) = 8 cm)
Det ses, at der går 6,13 døgn mellem de to klipninger
Svar på opgave 16:
Man opretter punkterne som stedvektorer
a:=[3,0,0] ▸ [3,0,0]
b:=[0,5,0] ▸ [0,5,0]
c:=[0,0,t] ▸ [0,0,t]
ab:=b-a ▸ [−3,5,0]
ac:=c-a ▸ [−3,0,t]
Arealet findes som halvdelen af længden (normen) af krydsproduktet AB × AC for t = 4
0.5*norm(crossP(ab,ac))|t=4 ▸ 13.865
Dvs. arealet er 13,9
Man finder det t som gør, at skalarproduktet af vektoren (AB + AC) med l's retningsvektor (10,6,15) giver resultatet 0:
solve(dotP([10,6,15],ab+ac)=0,t) ▸ t=2
Dvs. den værdi af t, som gør at l står vinkelret på planen som A, B og C ligger i, er 2