Matematik A STX eksamen 13. august 2015 · Opgavesæt | Oversigt
Svar på opgave 1:
Når x = 7, bliver y = 3·7 + 4 = 25. Væksten bliver: 3·5 = 15
Svar på opgave 2:
Der er tale om eksponentiel vækst, fordi prisen vokser med en konstant procentsats hvert år.
De variable er: x, antal år efter 2015 og y, prisen i kr.
Til en eksponentiel vækstmodel hører en startværdi (prisen for x = 0) og en fremskrivningsfaktor. Startværdien er 213 kr. og fremskrivningsfaktoren er 1 + 4,5% = 1,045. Modellen bliver:
f(x) = 213·1,045x, x > 0
Svar på opgave 3:
a > 0, da grenene på kurven vender opad.
b < 0, da hødningen til kurven er negativ, der hvor den skærer y-aksen.
c > 0, da kurven skærer y-aksen i en værdi, der er større end 0.
d < 0, da kurven ikke skærer x-aksen.
Svar på opgave 4:
V = l·b·h = (3h + 4)·(2l + 1)·h = (3h + 4)·(2(3h + 4) + 1)·h = (3h + 4)·(6h + 9)·h
Svar på opgave 5:
Man indsætter f(x) = x·ex på begge sider af differentialligningen og ser, om man får det samme.
Venstre side giver:
Højre side giver:
Da venstre og højre side er ens, er f(x) en løsning.
Svar på opgave 6:
Man laver substitutionen:
Dette giver:
Svar på opgave 7:
Man skal finde de t, for hvilke skalarproduktet af de to vektorer er 0:
Man skal løse følgende ligning med hensyn til t:
Den løses i TiNspire:
Svar på opgave 8:
Løst i Geogebra.
Man sætter tallene ind i et regneark og indfører variablen x = årstal - 2007:
Heraf får man ved hjælp af tovaribel-regressionsanalyse følgende lineære regressionskurve:
Det fremgår af figuren, at a = 8.983 og b = 244.963
a er væksten målt i antal familier pr. år.
Antallet af familier med to biler i 2020 er: f(2020-2007) = f(13) = 8.983·13 + 244.963 = 361.738 biler
Svar på opgave 9:
Man bruger cosinusrelationen:
Det samme løst i Geogebra:
En median deler en trekant i to trekanter med samme areal. D er dermed punktet hvor medianen fra hjørnet A skærer siden a. Da |BC| = 6,41 er |CD| = 3,21. Man finder derefter |AD| med cosinusrelationen:
Det samme løst i Geogebra:
Svar på opgave 10:
Løsning i Ti-Nspire.
Man skal vise, at afstanden fra cirklens centrum til førsteaksen er lig med radius.
Afstanden fra centrum til førsteaksen er lig med centrums y-værdi = 5, hvilket ses af cirklens ligning. Radius = √25 = 5, hvormed det ønskede er bevist.
Tangenternes røringspunkter kan findes som skæringspunkterne mellem cirklen og en linje gennem centrum og vinkelret på linjen y = (4/3)·x.
Denne linje har ligningen - ¾·x + b, hvor b kan findes ved at indsætte centrumskoordinater i ligningen: - ¾·(3) + b = 5 ⇒ b = 29/4. Skæringspunkterne findes ved Ti-Nspire kommandoen:
solve(y=(−3/4)*x+(29/4) and (x-3)2+(y-5)2=25.,x,y) ▸ x=−1. and y=8. or x=7. and y=2.
Dette giver skæringspunkterne: (x,y) = (-1,8) og (x,y) = (7,2)
Svar på opgave 11:
Geogebra:
Man får følgende grønne kurve for G(t) (x er valgt i stedet for t, da det er lettere i Geogebra).
G(2) = 161,8 mg/dl
Ti-Nspire:
Man definerer G(t) og løser G'(t) = 0 ved hjælp af kommandoerne:
Man beregner derefter G(0,9913) og G(4,0414) for at finde henholdsvis maksimums- og minimumsværdien (se nedenstående figur).
Geogebra:
funktionsundersøgelses-værktøjet bruges til at finde minimum og maksimum. Minimum = 78,4 mg/dl og maksimum = 216,1 mg/dl
Nedenstående figur, der er lavet i Geogebra, viser G'(t) med blå streg. Der er to nulpunkter for G'(t) : et ved maksimum og et ved minimum. Mellem disse værdier er G'(t) < 0 og G(t) dermed aftagende. Dvs. G(t) er aftagende mellem t = 1,0 timer og t = 4,0 timer
Svar på opgave 12:
Løsning i Geogebra.
Nulhypotesen er, at afvigelserne mellem observerede og forventede hyppigheder skyldes tilfældigheder.
Der er tale om en goodness-of-fit test, idet man får opgivet forventede sandsynligheder. Disse tal (divideret med 100) ganger man det samlede antal observationer for at finde forventede hyppigheder. Resultatet er vist i tabellen nedenunder.
Af tabellen fremgår det, at Q-værdien er 21,7. Dette sammenlignes med tallet 15,5, der er nedre grænse for det kritiske område (P(X ≥ 15,5) = 0,05, for en Chi^2 fordeling med 8 frihedsgrader). Da 21,7 ligger i det kritiske område, forkastes nul-hypotesen
Svar på opgave 13:
Løsning i Geogebra.
Man indtaster punkterne og bruger Flade gennem 3 punkter-værktøjet.
Man indtaster punkterne D og E. Man vælger linje-værktøjet (1. i rød ramme fra venstre) og klikker på de to punkter. Dermed får man linjen med det automatisk valgte navn b, der svarer til l. Den har parameterfremstillingen: (x,y,z) = (6,-2,9) + t·(1,-5,1), t er et reelt tal.
Skæringspunktet F findes ved hjælp af skæringsværktøjet (2. i rød ramme fra venstre). Man klikker først på planen og dernæst på linjen samtidig med at skæringsværktøjet er aktiveret og får F = (5,3,8)
Løsning i Ti-Nspire.
AB×AC er normalvektor til planen. Den findes med Ti-Nspire kommandoen:
Et punkt P = (x,y,z) i planen skal opfylde at AP·(AB×AC) = 0. Man findes (AB×AC)·AP ved hjælp af Ti-Nspire kommandoen:
Dvs. planens ligning er 600x + 200y + 300z - 6000 = 0 eller kortere: 6x + 2y + 3z - 60 = 0
Vektoren DE er retningsvektor til linjen. DE = (7 - 6, -7 - (-2), 10 - 9) = (1,-5,1). Linjen går gennem punktet D = (6, -2, 9). Parameterfremstillingen bliver:
l: (x,y,z) = (6,-2,9) + t·(1,-5,1), t ∈ R.
Skæringspunktet findes ved først at tage paramterværdierne for x, y og z i linjens parameterfremstilling og indsætte dem i planens ligning.
Man får: 6x + 2y + 3z - 60 = 0 ∧ (x,y,z) = (6,-2,9) + t·(1,-5,1) ⇔
6x + 2y + 3z - 60 = 0 ∧ (x = 6 +t ∧ y = -2 -5t ∧ z = 9 + t) ⇒
6·(6 + t) + 2·(-2 -5t) + 3·(9 + t) - 60 = 0 ⇔
36 + 6t - 4 - 10t + 27 + 3t - 60 = 0 ⇔ t = -1
Dette t indsættes i linjens ligning og man finder skæringspunktet: (x,y,z) = (6,-2,9) - 1·(1,-5,1) = (5,3,8)
Svar på opgave 14:
Løsning i Ti-Nspire.
Man bruger kommandoerne:
og
expand(2.4E-4*t*(t-100.)*(t-50.)) ▸ 0.00024*t3 - 0.036*t2 + 1.2*t
Løsning: S(t) = 0,00024·t3 - 0,036·t2 + 1,2·t, 0 ≥ t ≥ 50
Man bruger kommandoen:
fMax(2.4E-4*t3-0.036*t2+1.2*t,t)|0≤t≤50 ▸ t=21.13
Tidspunktet, hvor saltmængden er størst er derfor: t = 21,1 timer
Svar på opgave 15:
Indfør den konstante funktion g(x) = 5. Arealet bliver:
Areal af rektangel + areal under grafen for f =
Omdrejningslegemet har rumfanget:
Rumfang af cylinderskive + rumfang af f-grafens omdrejningslegeme =
Løsning i Geogebra: