Heildagsprøve R2 (Juletentamen)

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderators: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Post Reply
Andreas345
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 828
Joined: 13/10-2007 00:33

Hei hei, her er juletentamenen som lovet!

Har ikke tid til å lage løsningsforslag i dag pga fysikk tentamen, men tar det i morgen.

Forum kvalitet:

Image

Image

Image

Bra kvalitet:

http://bildr.no/view/302856

http://bildr.no/view/302857

http://bildr.no/view/302858
Last edited by Andreas345 on 15/12-2008 08:06, edited 2 times in total.
Andreas345
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 828
Joined: 13/10-2007 00:33

Her er løsningsforslaget.

Er som sagt et løsningsforslag, så si i fra hvis jeg har gjort noe feil.

Del 1. Uten hjelpemidler.

Oppgave 1.

a)

1) [tex] \int(6x^2+8x+3)dx \Rightarrow 2x^3+4x^2+3x+C[/tex]

2) [tex]\int \frac {1}{2}x+\frac {3}{x}dx \rightarrow \int \frac {1}{2}x+3\cdot \frac {1}{x} dx\Rightarrow \frac {1}{4}x^2+3\cdot ln |x| + C [/tex]

3) [tex]\int 4e^{2x}+3\cdot 2^x dx \Rightarrow 2e^{2x}+\frac {3}{ln2}\cdot 2^x + C[/tex]

b)

1) [tex]\int_{1}^{3}\big (2x+3 \big )dx \Rightarrow \big [x^2+3x \big ]_{1}^{3}=(3^3+3)\cdot 3 - (1^2+3\cdot 1)=18-4=14[/tex]

2) [tex]\int_{0}^{1}\big (4e^{2x} \big )dx \Rightarrow \big [2e^{2x} \big ]_{0}^{1}=2e^{2\cdot 1}-2e^{2\cdot 0}=2e^2-2[/tex]

3)[tex]\int_{1}^{e}\big (1+\frac {2}{x} \big )dx \Rightarrow \big [x+2 \cdot ln|x| \big ]_{1}^{e}=e+2\cdot ln e - (1+2\cdot ln 1)=e+2-1=e+1[/tex]

Oppgave 2.

[tex]f(x)=-3+6sin(\pi x)[/tex] ,[tex]x \in [0,4][/tex]

a) Amplituden er |6|, Perioden er [tex]\frac {2\pi}{\pi}=2[/tex] og likevektslinja = -3

b) Den største verdien til f er [tex]-3+6 \cdot 1=3[/tex]

x har denne verdien når:

[tex]\big (\pi x \big)=\frac {\pi}{2}+n\cdot 2\pi[/tex]

[tex]x=\frac {1}{2}+n\cdot 2[/tex]

[tex]L: x=\frac {1}{2} \vee x=\frac {5}{2}[/tex]

c) Den minste verdien til f er [tex]-3+6\cdot -1=-9[/tex]

x har denne verdien når:

[tex]\big (\pi x \big)=\frac {3 \pi}{2}+n\cdot 2\pi[/tex]

[tex]x=\frac {3}{2}+n\cdot 2[/tex]

L:[tex]x=\frac {3}{2}\vee x=\frac {7}{2}[/tex]

c)
[tex]-3+6sin(\pi x)=0[/tex]

[tex]sin(\pi x)=\frac {1}{2}[/tex]

[tex]\pi x=\frac {\pi}{6}+n\cdot 2\pi \vee x=\pi - \frac {\pi}{6}+n \cdot 2\pi[/tex]

[tex]x=\frac {1}{6}+n \cdot 2 \vee x=\frac {5}{6}+n \cdot 2[/tex]

L:[tex]x=\frac {1}{6} \vee x=\frac {13}{6} \vee x=\frac {5}{6} \vee x=\frac {17}{6}[/tex]

Oppgave 3

1) For å finne punkt a, tenkte eg at x koordinaten måtte være 0, ergo må toppunktet være : [tex]A\big (0,\large f (0) \big )[/tex]

[tex]\large f (0)=sin 0 + cos 0 = 1[/tex]

Punkt A har koordinatene [tex](0,1)[/tex]

Punkt C og E er jo nullpunktene til funksjonen, så:

[tex]sin(x)+cos(x)=0[/tex]

[tex]sin(x)=-cos(x)[/tex] <-- Deler på cos x

[tex]tan x=-1[/tex]

[tex]x=-\frac {\pi}{4}+n\cdot \pi[/tex]

L: [tex]x=\frac {3\pi}{4} \vee x= \frac {7\pi}{4}[/tex]

Punkt C har koordinatene: [tex]\big (\frac {3\pi}{4},0 \big )[/tex]

Punkt E har koordinatene: [tex]\big (\frac {7\pi}{4},0 \big )[/tex]

2) For å finne topp og bunnpunktene må man derivere funksjonen.

[tex]\large f \prime(x)=cos(x)-sin(x)[/tex]

[tex]cos(x)-sin(x)=0[/tex]

[tex]cos(x)=sin(x)[/tex] <-- Deler på cos x

[tex]tan(x)=1[/tex]

[tex]x=\frac {\pi}{4}+n\cdot \pi[/tex]

L:[tex]x=\frac {\pi}{4} \vee x= \frac {5\pi}{4}[/tex]

Y koordinaten til toppunktet til B blir:

[tex]\large f(\frac {\pi}{4})=sin(\frac {\pi}{4})+cos(\frac {\pi}{4})=\frac {sqrt 2}{2}+\frac {sqrt {2}}{2}=\frac {\cancel {2}\cdot sqrt 2}{\cancel 2}=sqrt 2[/tex]

B har koordinatene [tex](\frac {\pi}{4}, sqrt 2)[/tex]

Ut i fra dette vet vi at amplituden vil være [tex]|sqrt 2|[/tex]

Så bunnpunktet D har koordinatene: [tex]\big (\frac {5\pi}{4},-\sqrt 2 \big)[/tex]

Del 2. Med hjelpemidler:

Oppgave 4.

1)
[tex]sin(x)=-\frac {1}{2}[/tex]

[tex]x=-\frac {\pi}{6}+n \cdot 2\pi \vee x=\pi -(-\frac {\pi}{6})+n\cdot 2\pi[/tex]

L: [tex]x=\frac {11}{6} \vee x=\frac {7\pi}{6}[/tex]

2)

[tex]2cos(x)-\sqrt 2=0[/tex]

[tex]cos(x)=\frac {sqrt 2}{2}[/tex]

[tex]x=\frac {\pi}{4}+n\cdot 2\pi \vee x= -\frac {\pi}{4}+n\cdot 2\pi [/tex]

L:[tex]x=\frac {\pi}{4} \vee x=\frac {7\pi}{4}[/tex]

Gir meg her for nå..tar resten senere :wink:
Andreas345
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 828
Joined: 13/10-2007 00:33

Forumet var nede i går.. så fortsetter nå.

2)

[tex]2cos(x)-\sqrt 2=0[/tex]

[tex]cos(x)=\frac {sqrt 2}{2}[/tex]

[tex]x=\frac {\pi}{4}+n\cdot 2\pi \vee x= -\frac {\pi}{4}+n\cdot 2\pi [/tex]

L:[tex]x=\frac {\pi}{4} \vee x=\frac {7\pi}{4}[/tex]

b)

1) [tex]2sin \big (\frac {\pi}{3}x \big ) + sqrt 3=0[/tex]

[tex]sin \big (\frac {\pi}{3}x \big )=- \frac {sqrt 3}{2}[/tex]

[tex]\frac {\pi}{3}x=-\frac {\pi}{3}+n\cdot 2\pi \vee \frac {\pi}{3}x=\pi -(-\frac {\pi}{3})+n\cdot 2\pi[/tex]

[tex]x=-1+6n \vee x=4+6n[/tex]

L:[tex]x=5 \vee x=4[/tex]

2)
[tex]sin \big (\frac {\pi}{6}x \big )-\sqrt {3}cos \big (\frac {\pi}{6}x \big )=0[/tex] <-- Deler på [tex]cos \big (\frac {\pi}{6}x \big )[/tex]

[tex]tan\big (\frac {\pi}{6}x \big )=\sqrt {3}[/tex]

[tex]\frac {\pi}{6}x=\frac {\pi}{3}+n\cdot \pi[/tex]

[tex]x=2+6n[/tex]

L: x=2

c)

1)
[tex]100 sin^2(x)-10sin(x)-6=0[/tex]

Setter u=sin(x)

[tex]100u^2-10u-6=0[/tex]

*Annengradsformelen*, (ja jeg er lat).

[tex]u=-0,2 \vee u=0,3[/tex]

[tex]sin(x)=-0,2 \Rightarrow x=-0,20+n\cdot 2\pi \vee x=\pi -(-0.20)+n\cdot 2\pi[/tex]

[tex]\vee[/tex]

[tex]sin(x)=0,3 \Rightarrow x=0,3047 + n\cdot 2\pi \vee x=\pi - 0,3047 + n\cdot 2\pi[/tex]

L:[tex]x=6,08 \vee x=3.34 \vee x=0,3047 \vee x=2,8353[/tex]

2) [tex]2sin^2(x)-3sin(x)\cdot cos(x)+3cos^2(x)=1[/tex]

Utnytter enhetsformelen.

[tex]2sin^2(x)-3sin(x)\cdot cos(x)+3cos^2(x)=cos^2(x)+sin^2(x)[/tex]

[tex]sin^2(x)-3sin(x) \cdot cos(x)+2cos^2(x)=0[/tex] <-- Deler på [tex]cos^2(x)[/tex]

[tex]tan^2(x)-3tan(x)+2=0[/tex]

Setter u=tan(x)

*Annengradsformelen*

[tex]u=1 \vee u=2[/tex]

[tex]tan(x)=1 \Rightarrow x=\frac {\pi}{4}+n\cdot \pi [/tex]

[tex]\vee[/tex]

[tex]tan(x)=2 \Rightarrow x=1.11+n\cdot \pi [/tex]

L: [tex]x=\frac {\pi}{4} \vee x=\frac {5\pi}{4}\vee x=1.11 \vee x=4.25[/tex]

d)

[tex]\big (\frac {cos(x)}{sin(x)} \big )\prime = \frac {-sin(x)\cdot sin(x)-cos(x)\cdot cos(x)}{sin^2(x)}[/tex]

[tex]\frac {-sin^2(x)-cos^2(x)}{sin^2(x)}[/tex]

Fra her kan vi gå to veier.

1) Utnytter at [tex]-sin^2(x)-cos^2(x)=-1[/tex]

Da blir [tex]\big (cot(x)\big)\prime=- \frac {1}{sin^2(x)}[/tex]

2.

[tex]\frac {-sin^2(x)-cos^2(x)}{sin^2(x)}[/tex]


[tex]\frac {-sin^2(x)}{sin^2(x)}-\frac {cos^2(x)}{sin^2(x)[/tex]

Da blir [tex]\big (cot(x)\big)\prime =-\big (1+cot^2(x)\big )[/tex]

Oppgave 5.

Dropper oppgave a og b. (Stress å tegne graf :P)

c)
[tex]b^2+4^2=5^2[/tex]
[tex]b=sqrt{5^2-4^2}=\pm 3[/tex]

d)

[tex]\large h(x)=3sin(2x)+4cos(2x)+5[/tex]

[tex]5(sin2x\cdot \frac {3}{5}+cos(2x)\cdot \frac {4}{5})+5[/tex]

[tex]5(sin2x\cdot cos \alpha+cos(2x)\cdot sin \alpha)+5[/tex]

[tex]\alpha =cos(\alpha)=\frac {3}{5} \Rightarrow \approx 0.93[/tex]

[tex]\large h(x)=5sin(2x+0.93)+5[/tex]

e)

Den største verdien til h er: [tex]5\cdot 1+5=10[/tex]

x har denne verdien når:

[tex](2x+0.93)=\frac {\pi}{2}+n\cdot \pi[/tex]

[tex]x=0.32+n\cdot\pi[/tex]

Toppunktet har koordinatene: [tex]\big (0.32, 10\big )[/tex] eller koordinatene [tex]\big (3.46, 10\big )[/tex]

Den minste verdien til h er: [tex]5\cdot -1 + 5=0[/tex]

x har denne verdien når:

[tex](2x+0.93)=\frac {3\pi}{2}+n\cdot \pi[/tex]

[tex]x=1.89+n\cdot \pi[/tex]

Bunnpunktet har koordinatene [tex]\big (1.89, 0\big )[/tex] eller koordinatene [tex]\big (5.03, 0 \big )[/tex]

f)

[tex]4cos(2x)+5 \Rightarrow 4cos(x+x)+5[/tex]

[tex]cos(x+x)=cos^2(x)-sin^2(x)[/tex]

[tex]4 \big (cos^2(x)-sin^2(x)\big )+5[/tex]

[tex]-sin^2(x)=-\big (1-cos^2(x) \big)[/tex]

[tex]4 \big (cos^2(x)-(1-cos^2(x) \big )+5[/tex]

[tex]4 \big( 2cos^2(x)-1 \big )+5[/tex]

[tex]8cos^2(x)-4+5 \Rightarrow 8cos^2(x)+1[/tex]

Oppgave 6.

[tex]\large f(x)=\frac {2}{3}(x+2)(x-1)(x+3)[/tex]

[tex]\large f(x)=\frac {2x^3}{3}+\frac {8x^2}{3}+\frac {2x}{3}-4[/tex]

Ved å tegne grafen ser jeg at jeg får integralene:

(Tar dette på kalkulator)

[tex]-\int_{-2}^{1} \frac {2x^3}{3}+\frac {8x^2}{3}+\frac {2x}{3}-4 dx=\frac {15}{2}[/tex]

[tex]\int_{-3}^{-2} \frac {2x^3}{3}+\frac {8x^2}{3}+\frac {2x}{3}-4 dx=\frac {7}{18}[/tex]

Det totale arealet er [tex]\frac {15}{2}+\frac {7}{18}=\frac {71}{9}[/tex]

Opppgave 7

a)

[tex]\big (x(lnx)^2-2x\cdot lnx+2x \big )\prime \Rightarrow 1\cdot (lnx)^2+2x\cdot lnx\cdot \frac {1}{x}-(2\cdot lnx+2x\cdot \frac {1}{x})+2[/tex]
[tex]\Rightarrow (lnx)^2+2\cdot lnx-2\cdot lnx-2+2 \Rightarrow (lnx)^2[/tex]

b)

[tex]\pi \int_{1}^{e} \big(\frac {1}{2}(lnx)\big )^2dx \Rightarrow \pi \int_{1}^{e} \frac {1}{4}(lnx)^2 [/tex]

Siden vi ikke har lært om hvordan vi skal integrere utrykk som [tex]\int (lnx)^2 dx[/tex] enda.. benyttet jeg informasjonen i a) for å løse oppgaven

[tex]\pi \int_{1}^{e} \frac {1}{4}(lnx)^2 \Rightarrow \pi \left [\frac {x(lnx)^2-2x\cdot lnx+2x}{4} \right ]_{1}^{e}[/tex]

Som ble:[tex]\pi \left ( \frac {e}{4}-\frac {1}{2} \right ) \approx 0.5652 dm^3[/tex]

Hadde feil på den siste, men er fikset nå :P

\Andreas :wink:
Genius-Boy
Cauchy
Cauchy
Posts: 242
Joined: 31/01-2006 20:06
Location: Oslo

Hvilken R2-bok er det dere bruker på skolen deres?

Kanskje litt greit å vite med tanke på innholdet i prøven. Ser at det ikke er noe vektorregning her.

GB
"The essence of mathematics is not to make simple things complicated, but to make complicated things simple."
Andreas345
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 828
Joined: 13/10-2007 00:33

Sinus R2 av CappelenDamm

Vi droppet å ha med kapittel 4(vektorer) på prøven fordi vi var ikkje heilt ferdig med kapittelet enda.
Genius-Boy
Cauchy
Cauchy
Posts: 242
Joined: 31/01-2006 20:06
Location: Oslo

Bruker samme bok. Men vi har med vektorregning på heldagsprøven i morgen. :) Skal få gjort noen av disse etterpå.

GB
"The essence of mathematics is not to make simple things complicated, but to make complicated things simple."
Post Reply