Figurmønster med sirkler i stjerne

Figurmønster med sirkler i stjerne

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Fire figurer som viser et voksende stjerne-mønster av sirkler. Figur 1: 1 sirkel, Figur 2: 9 sirkler, Figur 3: 21 sirkler, Figur 4: 37 sirkler

Ovenfor ser du fire figurer. Figurene er satt sammen av små sirkler. Tenk deg at du skal fortsette å lage figurer etter samme mønster.

Hvor mange små sirkler vil det være i figur 5? Vis eller forklar hvordan du har tenkt for å komme fram til svaret.

Bestem et uttrykk for antall små sirkler i figur nn.

Fasit

65 sirkler\underline{\underline{65 \mathrm{~sirkler}}}

f(n)=3n22n\underline{\underline{f(n) = 3n^2 - 2n}}

LøsningsforslagKI-generert

Vi teller antall sirkler i de fire figurene:

Figur nnAntall sirklerFørste differanse
11
28+7+7
321+13+13
440+19+19

Den første differansen øker med 66 for hvert steg. Det betyr at vi legger til 66 mer enn forrige gang:

Neste differanse=19+6=25\text{Neste differanse} = 19 + 6 = 25

Antall sirkler i figur 5:

40+25=6540 + 25 = \textcolor{seagreen}{65}

Figur 5 har 65\underline{\underline{65}} sirkler.

Siden den første differansen øker jevnt med 66 for hvert steg, er andre differansen konstant og lik 66. Det betyr at sammenhengen er kvadratisk, altså på formen

f(n)=an2+bn+cf(n) = an^2 + bn + c

Vi setter opp tre likninger ved å bruke verdiene fra tabellen:

f(1)=1:a+b+c=1\textcolor{steelblue}{f(1) = 1:} \quad a + b + c = 1 f(2)=8:4a+2b+c=8\textcolor{tomato}{f(2) = 8:} \quad 4a + 2b + c = 8 f(3)=21:9a+3b+c=21\textcolor{seagreen}{f(3) = 21:} \quad 9a + 3b + c = 21

Fra de to første likningene:

4a+2b+c(a+b+c)=814a + 2b + c - (a + b + c) = 8 - 1 3a+b=7(I)3a + b = 7 \quad \text{(I)}

Fra den andre og tredje:

9a+3b+c(4a+2b+c)=2189a + 3b + c - (4a + 2b + c) = 21 - 8 5a+b=13(II)5a + b = 13 \quad \text{(II)}

Trekker (I) fra (II):

2a=6    a=32a = 6 \implies a = 3

Setter a=3a = 3 inn i (I):

9+b=7    b=29 + b = 7 \implies b = -2

Setter a=3a = 3 og b=2b = -2 inn i den første likningen:

32+c=1    c=03 - 2 + c = 1 \implies c = 0

Uttrykket blir

f(n)=3n22n\boxed{f(n) = 3n^2 - 2n}

Vi kan også forstå dette geometrisk: hver figur består av et n×nn \times n-kvadrat (n2n^2 sirkler) med fire trekantformede armer som til sammen har 2n(n1)2n(n-1) sirkler, slik at f(n)=n2+2n(n1)=3n22nf(n) = n^2 + 2n(n-1) = 3n^2 - 2n.

Vi kontrollerer med figur 4: f(4)=31624=488=40f(4) = 3 \cdot 16 - 2 \cdot 4 = 48 - 8 = 40

Antall sirkler i figur nn er f(n)=3n22n\underline{\underline{f(n) = 3n^2 - 2n}}.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som klart
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
Esc
Tilbake / avslutt