Rett prisme uten lokk med fast overflate

Del 2, alle hjelpemidler

Rett prisme uten lokk med fast overflate

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

Vi skal lage et kar med form som et rett prisme uten lokk. Grunnflaten skal være et kvadrat med side x dm, og karet skal ha høyde h dm. Vi vil lage karet slik at det samlede overflatearealet blir 12 dm2.

Rett prisme uten lokk med kvadratisk grunnflate

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at x2+4xh=12. Bestem et uttrykk for h.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem hvilke verdier x kan ha.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem et uttrykk for volumet V(x) av karet.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vi ønsker å fylle vann i karet. Bestem ved regning x slik at karet rommer mest mulig vann. Hvor mange liter blir det da plass til?

Fasit

h=12−x24x

0<x<23

V(x)=3x−14x3

x=2, størst volum er 4liter

LøsningsforslagKI-generert

Karet er et rett prisme uten lokk, med kvadratisk grunnflate med side x og høyde h. Overflatearealet består av bunnflaten (kvadrat med areal x2) og de fire sideflatene (rektangler med areal x⋅h hver). Siden karet mangler lokk, blir det samlede overflatearealet

O=x2+4xh

Siden overflatearealet skal være 12dm2, får vi

x2+4xh=12

Vi løser likningen med hensyn på h:

4xh=12−x2
h=12−x24x

Både x og h må være positive tall, siden de er lengder.

Siden x er en side i grunnflaten, må vi ha x>0.

I tillegg må h>0. Fra uttrykket i a) er h=12−x24x. Siden nevneren 4x er positiv når x>0, må telleren også være positiv:

12−x2>0
x2<12
x<12=23

Dermed må

0<x<23

Volumet av prismet er grunnflate ganger høyde:

V(x)=x2⋅h=x2⋅12−x24x=x(12−x2)4=12x−x34
V(x)=3x−14x3

for 0<x<23.

For å finne x som gir størst volum, deriverer vi V(x) og finner nullpunktene til den deriverte:

V′(x)=3−34x2

Vi løser V′(x)=0 i GeoGebra CAS.

Løsning i GeoGebra CAS

Utklippet viser V′(x)=0 for x=−2 eller x=2. Siden x må være positiv (fra b), forkaster vi x=−2 og beholder x=2.

Vi sjekker at dette gir et maksimum, for eksempel ved fortegnsskjema for V′(x)=3−34x2: V′(x)>0 for 0<x<2 og V′(x)<0 for 2<x<23. V er altså voksende før x=2 og avtagende etter, så x=2 gir et maksimumspunkt.

Fra utklippet er V(2)=4, altså er det største volumet 4dm3.

Siden 1dm3=1 liter, blir det plass til

4liter

vann i karet, når x=2dm og h=12−224⋅2=1dm.

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