Korteste vei via punkt på vei til hytte

Del 2, alle hjelpemidler

Korteste vei via punkt på vei til hytte

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

Anne skal på hytta. Hun må sette bilen sin på en parkeringsplass P ved en rettlinjet vei. Punktet C er det punktet på veien som ligger nærmest hytta H. Avstanden fra P til C er 5,0 km. Avstanden fra C til H er 2,0 km.

Anne vurderer å følge veien fram til et punkt B før hun svinger ut i terrenget og går rett mot hytta. Se figuren nedenfor.

Figur med P, B, C, H og distanser

Hun regner med å holde farten 5 km/h på veien og farten 3 km/h i terrenget.

Vi setter PB=x km. Tiden hun bruker fra parkeringsplassen til hytta, målt i timer, kaller vi for t(x).

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis at

t(x)=x5+22+(5−x)23
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem hvor Anne må velge punktet B for å komme raskest fram til hytta. Hva er den korteste tiden hun kan bruke?

Fasit

Vist ved utregning, se løsningsforslag.

x=3,5km, korteste tid t=2315 timer≈1 time og 32 minutter

LøsningsforslagKI-generert

Siden C er punktet på veien som ligger nærmest hytta H, står linjestykket CH vinkelrett på veien. Trekanten BCH er dermed rettvinklet med rett vinkel i C.

P, B og C ligger på den rette veien med PC=5,0 km og PB=x. Dermed er

BC=5−x

Ved Pytagoras’ setning i den rettvinklede trekanten BCH, med CH=2,0 km, får vi

BH=BC2+CH2=(5−x)2+22

Anne går strekningen PB=x på veien med fart 5 km/h, og deretter strekningen BH i terrenget med fart 3 km/h. Siden tid=strekningfart, blir total tid

t(x)=x5+22+(5−x)23

som er uttrykket vi skulle vise. ■

For å finne hvilken x som gir kortest tid, deriverer vi t(x) og setter den deriverte lik null. Vi bruker GeoGebra CAS.

CAS-utregning av t(x), derivert og løsning

Fra utklippet ser vi at

t′(x)=−13⋅5−x(5−x)2+4+15

og at t′(x)=0 gir x=72=3,5.

Dette er et minimumspunkt: for x<3,5 er t′(x)<0 (tiden avtar), og for x>3,5 er t′(x)>0 (tiden øker). Vi sjekker også endepunktene x=0 og x=5:

t(0)=293≈1,80 timer,t(5)=1+23≈1,67 timer

Begge er større enn t(3,5), så x=3,5 gir global minste tid på intervallet [0,5].

Fra CAS-utklippet er

t(3,5)=710+56=2315 timer≈1,533 timer

Det tilsvarer 1 time og 0,533⋅60≈32 minutter.

Anne bør altså kjøre 3,5 km langs veien før hun svinger av mot hytta i terrenget. Da bruker hun kortest mulig tid, som er

t=2315 timer≈1 time og 32 minutter

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