Inneh˚all - Kursplanering
Transcription
Inneh˚all - Kursplanering
JENSENvuxutbildning NpMaE vt2005 för Ma4 1(24) Innehåll Förord 2 Kursprov i matematik, kurs E vt 2005 3 Del I: Uppgifter utan miniräknare 4 Del II: Uppgifter med miniräknare 7 Förslag på fullständiga lösningar 11 Del I: Digitala verktyg är INTE tillåtna Del 1 # 2 (2/0) Förenkla . . . . . . . . . Del 1 # 3 (3/0) Komplexa tal i talplanet Del 1 # 4 (2/0) Ekvation . . . . . . . . Del 1 # 7 (0/3) Ekvationen z n = a . . . . Del 1 # 8 (0/2) Komplexa tal . . . . . . Del 1 # 9 (0/3/⊗) Max/min teckentabell . . . . . . . 11 11 12 13 14 15 16 . . . . . 19 19 20 21 22 23 Del II: Digitala verktyg är Del 2 # 10 (2/0) Del 2 # 11 (2/0) Del 2 # 14 (0/3) Del 2 # 16 (1/1/⊗) Del 2 # 17 (3/3/⊗) c G Robertsson tillåtna pq-formeln . . Rotationsvolym Kedjeregeln . . Komplext tal . Rotationsvolym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . buggar ⇒ [email protected] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2015-04-06 JENSENvuxutbildning NpMaE vt2005 för Ma4 2(24) Förord Kom ihåg • Matematik är att vara tydlig och logisk • Använd text och inte bara formler • Rita figur (om det är lämpligt) • Förklara införda beteckningar Du ska visa att du kan • Formulera och utvecklar problem, använda generella metoder/modeller vid problemlösning. • Analysera och tolka resultat, dra slutsatser samt bedöma rimlighet. • Genomföra bevis och analysera matematiska resonemang. • Värdera och jämföra metoder/modeller. • Redovisa välstrukturerat med korrekt matematiskt språk. Uppgifter relevanta för kursen Ma4 Följande uppgifter är lämpliga för övning till kursen Ma4: Utan miniräknare 2 Med 10 c G Robertsson 3 11 4 7 14 16 buggar ⇒ [email protected] 8 17 9 2015-04-06 Institutionen för beteendevetenskapliga mätningar Umeå universitet PBMaE 05-05 PROV I MATEMATIK KURS E FRÅN NATIONELLA PROVBANKEN Del I: Uppgift 1-9 Del II: Uppgift 10-17 Anvisningar Provtid Totalt 240 minuter för del I och II tillsammans. Vi rekommenderar att du använder högst 90 minuter för arbetet med Del I. Hjälpmedel Del I: "Formler till nationellt prov i matematik kurs C, D och E" Observera att miniräknare ej är tillåten på denna del. Del II: Miniräknare (grafritande men ej symbolhanterande) och formelblad. Provmaterial Allt provmaterial inlämnas tillsammans med dina lösningar. Skriv namn och klass på de papper du lämnar in. Lösningarna till Del I ska lämnas in innan du får tillgång till miniräknaren. Redovisa därför ditt arbete på Del I på separat papper. Observera att arbetet med Del II kan påbörjas utan tillgång till miniräknaren. Provet Varje uppgift inleds med ett uppgiftsnummer. Därefter följer provbankens identifikationsnummer, som anges inom parentes. På nästa rad anges maximala antalet poäng som du kan få för din lösning. Om en uppgift kan ge 2 g-poäng och 1 vg-poäng skrivs detta 2/1. Till de uppgifter där det står Endast svar fordras behöver bara svaret anges. Till övriga uppgifter räcker det inte med bara ett kort svar utan det krävs att du skriver ned vad du gör, förklarar dina tankegångar, ritar figurer vid behov och att du vid numerisk/grafisk problemlösning visar hur du använder ditt hjälpmedel. Uppgift 17 är en större uppgift, som kan ta upp till 1 timme att lösa fullständigt. Det är viktigt att du försöker lösa denna uppgift. I uppgiften finns en beskrivning av vad läraren ska ta hänsyn till vid bedömningen av ditt arbete. Försök att lösa alla uppgifterna. Det kan vara relativt lätt att även i slutet av provet få någon poäng för en påbörjad lösning eller redovisning. Betygsgränser Ansvarig lärare meddelar de gränser som gäller för betygen "Godkänd" och "Väl Godkänd" för del I och II tillsammans. För att få betyget "Mycket väl godkänd" ska kraven för "Väl godkänd" vara väl uppfyllda. Dessutom kommer läraren att ta hänsyn till hur väl du löser eventuella ¤-uppgifter. Namn:_________________________________________________________________________ Skola:__________________________ Klass/program:_________________ Kvinna Annat modersmål än svenska Man Skolverket hänvisar generellt beträffande provmaterial till bestämmelsen om sekretess i 4 kap. 3§ sekretesslagen. För detta material som kommer ur provbanken gäller sekretessen fram till och med den 10 juni 2005. Sekretessen hävd. © Skolverket 2005 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 1 (3249) 1/0 Lös differentialekvationen y ′ = 4 y Endast svar fordras -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 2 (3250) 2/0 Förenkla (5 + i) 2 och skriv resultatet på formen a + bi -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 3 (3251) 1/0 , 1/0 , 1/0 De komplexa talen z1 , z 2 , z 3 , z 4 , z 5 och z 6 är markerade i det komplexa talplanet nedan. För vilket eller vilka av talen är a) z =3 Endast svar fordras b) Re z > 0 Endast svar fordras c) arg z = 45° Endast svar fordras © Skolverket 2005 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 4 (2115) 0/2 Bestäm det komplexa talet z så att 4 z + 3 z = 28 + 5i -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 5 (3448) 2/0 Differentialekvationen y ′ = x 2 + y 2 har en lösning y som uppfyller villkoret y (1) = 0 Bestäm ett närmevärde till y (3) med hjälp av en numerisk metod, till exempel Eulers stegmetod. Välj steglängden 1. -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 6 (3133) 0/1 y = 0 har lösningskurvor som går genom punkterna 2x A, B, C och D i nedanstående figur. I var och en av dessa har tangentens riktning markerats. I två av punkterna är tangentens riktning felaktigt markerad. Differentialekvationen y′ + I vilka två punkter är tangentens riktning felaktigt markerad? Endast svar fordras © Skolverket 2005 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 7 (3093) 0/3 Lös ekvationen 2 z 3 = −54 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 8 (3257) 0/2 10 Bestäm det reella talet x så att Re =1 x + 4i -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 9 (3258) 0/2 , 0/1/¤ Funktionen f är definierad för alla x och f ( x) = x x +1 2 a) Bestäm lokala maxima och minima för funktionen f. b) Undersök om funktionen har något största och minsta värde. © Skolverket 2005 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 10 (3449) 2/0 Lös ekvationen z 2 + 38 z + 557 = 0 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 11 (3252) 1/0 , 1/0 Ett område i första kvadranten begränsas av x-axeln, linjen x = 4 och kurvan y = Låt området rotera kring x-axeln. a) b) Ställ upp en integral som ger volymen av den rotationskropp som uppkommer. Endast svar fordras Beräkna rotationskroppens volym. Endast svar fordras x -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 12 (3091) 3/0 Bestäm den lösning till differentialekvationen y ′′ + 2 y ′ − 8 y = 0 som uppfyller villkoren y (0) = 4 och y ′(0) = 2 © Skolverket 2005 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 13 (1725) 1/0 , 2/0 , 2/0 Rymdfysiker kan genom att analysera ljuset från en stjärna bestämma hur mycket av ämnet Uran-238 som finns kvar i stjärnan. Då kan man avgöra stjärnans ålder. Atomkärnor av Uran-238 sönderfaller med en hastighet som är proportionell mot antalet kvarvarande atomkärnor, N, vid tiden t år. a) Ställ upp en differentialekvation som beskriver sönderfallet. Endast svar fordras b) Bestäm den allmänna lösningen till differentialekvationen då hälften av antalet atomkärnor har sönderfallit efter 4,5 ⋅10 9 år. Genom att analysera ljuset från stjärnan CS 31082-001 har fysikerna bestämt att det återstår ungefär 14,6 % av den ursprungliga mängden Uran-238 som fanns i stjärnan då den bildades. c) Bestäm stjärnans ålder. -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 14 (3253) 0/3 En liten sten kastas i en damm. Då skapas en våg i form av en cirkel på vattenytan. Enligt en förenklad modell kan man anta att cirkelns radie ökar med den konstanta hastigheten 1,5 m/s. Med vilken hastighet ändras cirkelytans area 6,0 sekunder efter det att stenen träffat vattenytan? © Skolverket 2005 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 15 (2577) 1/0 , 0/2 , 0/1 En sjö har under en lång tid förorenats av utsläpp från en fabrik. Detta har medfört att det nu finns cirka 500 kg föroreningar i sjön. Fabriken släpper ut cirka 100 kg föroreningar per år. Via ett vattendrag försvinner årligen 10 % av mängden föroreningar från sjön. För att studera hur mängden föroreningar (y kg) i sjön förändras med tiden (t år) går det att använda en matematisk modell i form av följande differentialekvation: dy = 100 − 0,1 y och y (0) = 500 dt dy = 100 − 0,1 y hänger ihop med förutsättningarna i texten. dt a) Förklara hur b) Lös differentialekvationen då y (0) = 500 c) Vad händer enligt modellen med mängden föroreningar i sjön i ett längre tidsperspektiv? -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 16 (3450) 1/1/¤ I figuren är åtta olika områden i det komplexa talplanet markerade med A, B, C, D, E, F, G och H. Cirkeln är en enhetscirkel med centrum i origo. Cirkeln och koordinataxlarna ingår inte i något av de markerade områdena. Bestäm i vilket eller vilka områden 1 talet kan ligga om z ligger i B. z © Skolverket 2005 -----------------------------------------------------------------------------------------------Uppgift nr 17 (3451) 3/3/¤ Vid bedömningen av ditt arbete kommer läraren att ta extra hänsyn till: • hur långt du kommit i din undersökning • hur generell din undersökning är • hur väl du redovisat ditt arbete • hur väl du utför dina beräknigar • hur väl du använt det matematiska språket Ett företag tillverkar tätningsringar för rör i olika storlekar. Alla ringar har både höjden och tjockleken 1 cm, men kan ha olika radier (se figur 1). Företagets produktutvecklare funderar på att utöka sortimentet. De vill därför veta hur mycket materialåtgången ökar för varje centimeter som tätningsringarnas radie ökar. Tätningsringar kan representeras matematiskt genom rotation av trianglar runt x-axeln. I figur 2 och 3 ser du exempel på detta. I dessa figurer har ringarna radierna 1 cm respektive 2 cm. Figur 1 Figur 2 • Figur 3 Undersök och beskriv hur tätningsringarnas volym förändras för varje centimeter som radien ökar. © Skolverket 2005 JENSENvuxutbildning NpMaE vt2005 för Ma4 1(8) 11(24) Del 1 # 2 (2/0) Förenkla Formler till nationellt prov i matematik kurs 4 Förenkla (5 + i)2 . Använd FORMELSAMLINGEN, där finns kvadreringsregler. Algebra Regler (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2 ( a − b) 3 = a 3 − 3a 2 b + 3ab 2 − b 3 (a − b) 2 = a 2 − 2ab + b 2 ( a + b) 3 = a 3 + 3a 2 b + 3ab 2 + b 3 (a + b)(a − b) = a 2 − b 2 a 3 + b 3 = ( a + b)( a 2 − ab + b 2 ) a 3 − b 3 = ( a − b)( a 2 + ab + b 2 ) 2 (5 + i)2 = 52 + 2 · 5 x· 2i ++px i2+ q = 0 |{z} Andragradsekvationer x=− −1 p p ± −q 2 2 = 24 + 10 i Aritmetik Svar 24 + 10 i Prefix T G M k tera giga mega kilo 12 9 10 Potenser 10 a a =a x y 10 10 ax x+ y a b = (ab) x x 6 a y h 3 hekto 10 = a x− y ax a = x b b x x 2 d c m µ n p deci centi milli mikro nano piko -1 -2 -3 -9 10-12 10 10 1 an a0 = 1 =na a ( k n − 1) där k ≠ 1 k −1 Logaritmer y = 10 x ⇔ x = lg y y = e x ⇔ x = ln y lg x + lg y = lg xy lg x − lg y = lg 13-01-24 10 a− x = a + ak + ak 2 + ... + ak n −1 = c G Robertsson 10 (a x ) y = a xy Geometrisk summa Absolutbelopp 10 -6 x y 1 ax lg x p = p ⋅ lg x om a ≥ 0 a a = − a om a < 0 buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 © Skolverket JENSENvuxutbildning Del 1 # 3 NpMaE vt2005 (3/0) |z2 | = 3 |z4 | = 3 Im z för Ma4 12(24) Komplexa tal i talplanet Arg z1 = 45◦ Im z Re z1 > 0 Re z6 > 0 Im z z2 z3 z1 z3 z1 z3 z1 z4 z5 Re z z6 c G Robertsson z5 Re z z6 buggar ⇒ [email protected] z5 Re z z6 2015-04-06 JENSENvuxutbildning Del 1 # 4 NpMaE vt2005 (2/0) för Ma4 13(24) buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 Ekvation Ekvationen är 4 z + 3 z̄ = 28 + 5 i. Ansätt z = a + b i. Ekvation blir 4 (a + b i) + 3 (a − b i) = 28 + 5 i 7 a + b i = 28 + 5 i med lösningen 28 a = =4 7 b = 5 Svar z = 4 + 5 i. c G Robertsson JENSENvuxutbildning Del 1 # 7 NpMaE vt2005 för Ma4 14(24) Ekvationen z n = a (0/3) Lös ekvationen 2 z 3 = −54. Börja med att städa z 3 = −27. Strategi: Använd polär form för ekvationens höger- och vänsterled. Ansätt z = r (cos ν + i sin ν). deMoivres formel ger z 3 = r3 (cos 3ν + i sin 3ν). Ekvationens högerled på polär form är −27 = 27 [cos(180◦ ) + i sin(180◦ )] . Vi får en likhet mellan två komplexa tal på polär form r3 (cos 3ν + i sin 3ν) = 27 [cos(180◦ ) + i sin(180◦ )] . Två komplexa tal på polär form är lika om belopp och argument är lika r3 = 27 3ν = 180◦ + n · 360◦ . Lösningen är r = 271/3 = 3 180◦ 360◦ ν = +n = 60◦ + n 120◦ . 3 3 De tre olika lösningarna är ν1 = 60◦ ν2 = 180◦ ν3 = 300◦ . Svar De tre lösningarna finns i figuren nedan. Im z1 = 3 (cos 60◦ + i sin 60◦ ) Re z2 = 3 (cos 180◦ + i sin 180◦ ) z3 = 3 (cos 300◦ + i sin 300◦ ) c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 JENSENvuxutbildning Del 1 # 8 NpMaE vt2005 (0/2) för Ma4 15(24) Komplexa tal Bestäm det reella talet x så att 10 1 = Re . x + 4i Trixet för att få bort imaginärdelen i nämnaren!är att förlänga med konjugatet. 10 x − 40 i 1 = Re (x + 4 i)(x − 4 i) 10 x−40 i 1 = Re x2 + 16 10 x 1 = x2 + 16 2 x + 16 = 10 x x2 − 10 x + 16 = 0 √ x1,2 = 5 ± 52 − 16 x1,2 = 5 ± 3 Svar x1 = 8 och x2 = 2. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 JENSENvuxutbildning Del 1 # 9 NpMaE vt2005 (0/3/⊗) för Ma4 16(24) Max/min teckentabell 3(8) Strategi • derivera • bestäm derivatans (rötter) Differentialoch nollställen integralkalkyl • undersök med hjälp av teckentabell (eller funktionens andradervatan) om derivatans nollställen är max/min f ( x) − f (a) f (a + heller (a) ) − f terasspunkter. Derivatans definition f ′(a ) = lim = lim • undersök randpunkter (saknas är oändligt) a intervallet h → 0 i denna x →då x−a h uppgift Vid uppgifter av den här typen är det bra att med hjälp av en graf skapa en uppfattning av hur funktionen ser ut. Miniräknare är inte tillåten. Gör en tabell för några x-värden. Derivator Funktion x −3 −2 −1 0 1Derivata 2 3 10 100 f (x) −0,3 −0,4 −0,5 0 0,5 0,4 0,3 ≈ 0,1 ≈ 0,01 x n där n är ett reellt tal nx n −1 Gör en enkel skiss. ax ( a > 0 ) 0,5 1 x ln x ( x > 0 ) -10 a x ln a -3 -2 -1 ex 1 2 3 10 3(8) -0,5 ex k ⋅ e kx e kx Deluppgift a) Differential- och 1integralkalkyl − 1 2 x x Derivera funktionen x f ( x) − f (a) f ( a + h) − f ( a ) Derivatans f (x) definition = f ′(ax ) = lim = lim cos x 1 + x2 sin h →0 x→a x−a h Använd FORMELSAMLINGEN där finns regler för derivering. Derivator cos x − sin x Funktion tan x Derivata 1 + tan 2 x = x n där n är ett reellt tal f ′(x) + g ′(x) a x ln a f ( x) ⋅ g ( x) ln x ( x > 0 ) 1f ( x) ⋅ g ′( x) + f ′( x) ⋅ g ( x) x f ′( x) ⋅ g ( x) − f ( x) ⋅ g ′( x) ex ( g ( x)) 2 e kx c G Robertsson cos 2 x f (x) + g (x) ax ( a > 0 ) f ( x) egx( x) Kedjeregeln nx n −1 1 ( g ( x ) ≠ 0) k ⋅ e kx 1 1 − 2 Om är två y = f ( z ) och z = g ( x ) x x deriverbara funktioner buggar ⇒ [email protected] så gäller för y = f ( g ( x )) att sin x dycosdxy dz = ⋅ y ′ = f ′( g ( x )) ⋅ g ′( x ) eller dx dz dx cos x − sin x 1 + tan 2 x = 1 2015-04-06 JENSENvuxutbildning NpMaE vt2005 för Ma4 17(24) (x) Använd formeln för derivering av fg(x) . Vi får 2 1 · (1 + x ) − x · 2x f 0 (x) = (1 + x2 )2 1 − x2 f 0 (x) = . (1 + x2 )2 Lös ekvationen 1 − x2 0 = (1 + x2 )2 som har två nollställen x1 = 1 x2 = −1. Gör en teckentabell x < −1 x = −1 −1 < x < 1 x = 1 1 < x f (x) − 0 + 0 − f (x) & min % max & 0 Svar a) Lokalt maximum f (1) = 0,5 och lokalt minimum f (−1) = −0,5 Deluppgift b) Uppgiften gäller att undersök om funktionen har något största och minsta värde. Uppenbarligen har funktionen ett lokalt minimumvärde f (−1) = −0,5 och ett lokalt maximumvärde f (1) = 0,5. Teckentabellen duger inte för att dra slutsatsen att 1 har ett största och minsta värde. Funktionerna i bilden nedan funktionen f (x) = 1 + x2 x 3x − x3 visar f (x) = och f (x) = . Båda har exakt samma teckentabell och exakt 1 + x2 4 samma lokala max/min-värde. f (x) = x 1 + x2 f (x) = 3x − x3 4 För x 1 gäller att x x 1 ≈ 2 = . 2 1+x x x c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 JENSENvuxutbildning NpMaE vt2005 för Ma4 18(24) (Symbolen a b betyder att a är mycket större än b.) Detta betyder att funktionen asymptotiskt går mot noll när x går mot oändligheten. Därmed är f (1) = 0,5 ett största värde. Samma resonemang visar att f (−1) = −0,5 är ett minsta värde. Svar b) Funktionen har ett största värde f (1) = 0,5 och ett minsta värde f (−1) = −0,5. Deluppgift b) Alternativ lösning Vid bestämning av absolut största respektive absolut minsta värde i ett begränsat intervall måsta man undersöka funktionens värde i intervallets ändpunkter. Givetvis måsta man också undersöka förekomsten av lokala max/min-punkter i det inre av intervallet med hjälp av förstaderivatans nollställen. I detta fall är ändpunkterna −∞ respektive +∞. Med symbolen ∞ menar vi oändligheten och med f (+∞) menar vi f (+∞) = lim f (x) x→+∞ och motsvarande för −∞. Om vi i vårt fall uppfattar −∞ och +∞ som intervallets ändpunkter måste vi undersöka dessa punkter. För funktionen x f (x) = 1 + x2 gäller både att f (−∞) = 0 f (+∞) = 0 Funktionen har alltså ett största värde f (1) = 0,5 och ett minsta värde f (−1) = −0,5 c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 Formler till nationellt prov i matematik kurs 4 Algebra JENSENvuxutbildning Regler Del 2 # 10 NpMaE vt2005 för Ma4 19(24) (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2 ( a − b) 3 = a 3 − 3a 2 b + 3ab 2 − b 3 (a − b) 2 = a 2 − 2ab + b 2 ( a + b) 3 = a 3 + 3a 2 b + 3ab 2 + b 3 (2/0) pq-formeln (a + b)(a − b) = a 2 − b 2 a 3 + b 3 = ( a + b)( a 2 − ab + b 2 ) I FORMELSAMLINGEN finns pq-formeln. a 3 − b 3 = ( a − b)( a 2 + ab + b 2 ) 2 x 2 + px + q = 0 Andragradsekvationer x=− p p ± −q 2 2 Aritmetik Ekvationen är Prefix z 2 + |{z} 38 z + |{z} 557 = 0 Tp G q M k h p tera557 giga får vimega kilo hekto Med = 19 och q = 2 12√ 9 106 103 102 x1,2 = −1910 ± 19102 − 557 √ x1,2 = −19 ± 361 − 557 √ ax x y −196 = a x− y x1,2 = −19a± Potenser a = a x+ y ay x1,2 = −19 ± i 14 a bi 14= (ab) Svar x1,2 = −19 ± x x ax a = x b b x x d c m µ n p deci centi milli mikro nano piko 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 (a x ) y = a xy 1 an = n a Geometrisk summa a + ak + ak 2 + ... + ak n −1 = a ( k n − 1) där k ≠ 1 k −1 Logaritmer y = 10 x ⇔ x = lg y y = e x ⇔ x = ln y lg x + lg y = lg xy lg x − lg y = lg Absolutbelopp x y 1 ax a0 = 1 lg x p = p ⋅ lg x om a ≥ 0 a a = − a om a < 0 13-01-24 c G Robertsson a− x = © Skolverket buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 JENSENvuxutbildning Del 2 # 11 NpMaE vt2005 (2/0) √ Låt kurvan y = för Ma4 20(24) Rotationsvolym x rotera kring x-axeln. y y= 2 √ 1 x dx 0 0 1 2 3 4 x Beräkna volymen av skivor vinkelräta mot x-axeln. dV = π y 2 dx 2 y 1 0 1 2 x 3 4 -1 dx -2 dV V = π y 2 dx = π x dx = = Z Z 4 0 Svar a) Svar b) dV 4 π x2 π · 42 π · 0 π x dx = = − = π8 2 0 2 2 R4 0 π x dx π8 c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 cos x − sin x tan x 1 + tan 2 x = JENSENvuxutbildning NpMaE vt2005 f (x) + g (x) Del 2 # 14 Cirkelns area A är A = π r2 (0/3) f ( x) ⋅ g ( x) f ( x) g ( x) för Ma4 1 cos 2 x 21(24) f ′(x) + g ′(x) Kedjeregeln ( g ( x ) ≠ 0) f ( x) ⋅ g ′( x) + f ′( x) ⋅ g ( x) f ′( x) ⋅ g ( x) − f ( x) ⋅ g ′( x) dA dr ( g ( x)) 2 när = 1,5 m/s och radien ökat under 6 s från dt dt noll till r = 1,5 m/s × 6 s = 9 m. I FORMELSAMLINGEN finns kedjeregeln: där r är cirkelns radie. Efterfrågat är Kedjeregeln Om y = f ( z ) och z = g ( x) är två deriverbara funktioner så gäller för y = f ( g ( x )) att dy dy dz = ⋅ y ′ = f ′( g ( x )) ⋅ g ′( x ) eller dx dz dx I vårt fall har vi 9 m 1,5 m/s z}|{ z}|{ dA dA dr = = 2π r 13-01-24dt dr dt dr = 2π · 9 · 1,5 = 84, 8 ≈ 85 m2 /s. dr © Skolverket Svar Arean ökar med 85 m2 /s c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 JENSENvuxutbildning Del 2 # 16 NpMaE vt2005 (1/1/⊗) för Ma4 22(24) Komplext tal Ett godtyckligt komplext tal i område B kan skrivas som z = r eiϕ där r > 1 och 0 < ϕ < π2 alternativt uttryckt i grader som 0◦ < ϕ < 90◦ . Då får vi 1 1 1 1 = = e−iϕ . iϕ z re r 1 Givetvis gäller att < 1 då r > 1 och vinkeln −ϕ ligger i intervallet −π < −ϕ < 0. Talet 2 r 1 hamnar i område F. Figuren illustrerar. z Im A C B D Re E G c G Robertsson z = r ei ν F 1 1 = e−i ν z r H buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06 Parallelltrapets A= Cirkel h( a + b) 2 JENSENvuxutbildning Cirkelsektor Del 2 # 17 A = πr 2 = πd 2 4 O = 2πför r =Ma4 πd NpMaE vt2005 (3/3/⊗) 23(24) Prisma Rotationsvolym V = Bh v Uppgiften r konstruerad för att lösas med kunskap om integraler och rotationsvolymer b= ⋅ 2 πär men 360 kan lösas enklare med grundläggande kunskap om volymer hos koner och cylindrar som finns i 2FORMELSAMLINGEN. Följande enkla lösning är sannolikt inte den br v π r A = = ⋅ “avancerade” lösning som problemkonstruktören tänkt. 360 2 Cylinder Pyramid V = πr 2 h V= A = 2πrh Bh 3 (Mantelarea) Kon V= Klot πr 2 h 3 A = πrs V= 4πr 3 3 A = 4πr 2 (Mantelarea) Likformighet Skala 2 r+1 Trianglarna ABC Areaskalan = (Längdskalan) 3 och DEF Volymskalan = (Längdskalan) Med h = är r blir volymen av en kon med radien r och r likformiga. höjden r π r3 3 och skivan med inre radien r får en volym som är skillnaden mellan två koner, 13-01-24Vskiva (r) = V (r + 1) − V (r) π (r + 1)3 π r3 = − 3 3 3 2 π (r + 3 r + 3 r + 1) π r3 = − 3 3 π (3 r2 + 3 r + 1) = . 3 a b c V (r) = = = d e f c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] © Skolverket r r+1 2015-04-06 JENSENvuxutbildning NpMaE vt2005 för Ma4 24(24) r+1 r Volymen av ringen med inre radien r blir skivans volym Vskiva (r) minus volymen av en cylinder med radien r och höjden h = 1. π (3 r2 + 3 r + 1) Vring (r) = − π r2 · 1 3 | {z } | {z } skiva Vring (r) = cylinder r r+1 π (3 r + 1) . 3 Uppgiften gäller: Undersök och beskriv hur tätningsringarnas volym förändras för varje centimeter som radien ökar. Vi får: ∆Vring = Vring (r) − Vring (r − 1) π [3 r + 1] π [3 (r − 1) + 1] − = 3 3 π [3 r + 1] π [3 r − 2] = − =π 3 3 Svar En tätningsring som får 1 cm större radie får π cm3 större volym. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-06