Areal mellom grafer uavhengig av parameter

Del 2, alle hjelpemidler

Areal mellom grafer uavhengig av parameter

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

Funksjonene f og g er gitt ved

f(x)=x4−4x−1g(x)=4x3−6x2−1
Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Tegn grafene til f og g i et koordinatsystem.

De to grafene avgrenser et område M i planet.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem arealet av M.

Funksjonene F og G er gitt ved

F(x)=x4−4r3⋅x−1G(x)=4r⋅x3−6r2⋅x2−r4

Grafene til F og G avgrenser et område N i planet.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk CAS til å vise at arealet av N er uavhengig av r.

Fasit

Grafene skjærer hverandre i x=0 og x=2.

A=85

N=85, uavhengig av r.

LøsningsforslagKI-generert

Vi finner først ut hvor grafene skjærer hverandre, ved å se på differansen f(x)−g(x):

f(x)−g(x)=x4−4x3+6x2−4x=x(x3−4x2+6x−4)=x(x−2)(x2−2x+2)

Faktoren x2−2x+2 har diskriminant (−2)2−4⋅1⋅2=−4<0, altså ingen reelle nullpunkter. Grafene skjærer derfor hverandre kun i x=0 og x=2.

Grafene til f og g er tegnet i GeoGebra:

Grafene til f og g

Den blå kurven er f, den røde er g. Området M som grafene avgrenser, ligger mellom x=0 og x=2.

Fra a) vet vi at grafene bare skjærer hverandre i x=0 og x=2, så M er avgrenset av dette intervallet. Av grafen ser vi at g(x)≥f(x) mellom skjæringspunktene, så arealet er

A=∫02(g(x)−f(x))dx

Vi løser integralet med CAS i GeoGebra:

CAS-utregning av arealet A

CAS gir A=85.

A=85=1,6

Vi definerer F og G i CAS og forenkler differansen F(x)−G(x) for å finne nullpunktene til grafene til F og G:

CAS-utregning for N

CAS gir

F(x)−G(x)=(r−x−1)(r−x+1)(r2−2rx+x2+1)

Den siste faktoren kan skrives (r−x)2+1, som alltid er ≥1>0 og derfor aldri null. Grafene til F og G skjærer altså hverandre bare der de to første faktorene er null, det vil si i

x=r−1ogx=r+1

Legg merke til at for r=1 er F=f og G=g, med skjæringspunkter x=0 og x=2 — akkurat som i a). På samme måte som i b) er G(x)≥F(x) mellom skjæringspunktene, så arealet av N er

N=∫r−1r+1(G(x)−F(x))dx

CAS gir N=85 (se skjermbildet over), uavhengig av verdien til r.

N=85, altså er arealet av N uavhengig av parameteren r.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

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 ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt