JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 1(38) Innehåll Förord 2 NATIONELLT KURSPROV I MATEMATIK KURS B VÅREN 2011 3 Del I, 7 uppgifter utan miniräknare 4 Del II, 9 uppgifter med miniräknare 6 NpMaB VT 2011 LÖSNINGAR 12 Del I: Digitala verktyg är INTE tillåtna Del 1 # 1 (4/0) Lös ekvationerna . . Del 1 # 2 (2/0) Rät linje . . . . . . . Del 1 # 3 (2/0) Ekvationssystem . . Del 1 # 4 (1/1) Sannolikhet . . . . . Del 1 # 5 (2/0) Förenkla ett uttryck Del 1 # 6 (0/1/⊗) Två linjer . . . . . . Del 1 # 7 (0/3/⊗) Linje tangerar cirkel Del II: Digitala verktyg är Del 2 # 8 (2/0) Del 2 # 9 (3/0) Del 2 # 10 (2/0) Del 2 # 11 (2/0) Del 2 # 12 (0/3) Del 2 # 13 (0/3) Del 2 # 14 (1/3/⊗) Del 2 # 15 (1/2/⊗) Del 3 # 16 (3/4/⊗) c G Robertsson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 12 14 16 17 18 19 20 tillåtna Likformighet . . . . . Stickprov . . . . . . . Punkt på linje? . . . . Segelbåt . . . . . . . . Sannolikhet, lyckohjul . Fia på löpband . . . . 2:a gradsekvation . . . Variationsbredd . . . . Stoppsträcka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 22 23 24 25 27 28 30 32 34 buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 2(38) Förord Skolverket har endast publicerat ett kursprov till kursen Ma 2. Innehållet i den äldre kursen Ma B hör nu till Ma 1 och/eller Ma 2. I tabellen nedan framgår vilka uppgifter som är lämpliga till respektive kurs. 1 Ma 1 Ma 2 1 2 3 4 2 4 2 3 5 6 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12 11 13 14 15 16 Kom ihåg • Matematik är att vara tydlig och logisk • Använd text och inte bara formler • Rita figur (om det är lämpligt) • Förklara införda beteckningar Du ska visa att du kan • Formulera och utvecklar problem, använda generella metoder/modeller vid problemlösning. • Analysera och tolka resultat, dra slutsatser samt bedöma rimlighet. • Genomföra bevis och analysera matematiska resonemang. • Värdera och jämföra metoder/modeller. • Redovisa välstrukturerat med korrekt matematiskt språk. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 NpMaB vt 2011 NATIONELLT KURSPROV I MATEMATIK KURS B VÅREN 2011 Anvisningar Provtid 240 minuter för Del I och Del II tillsammans. Vi rekommenderar att du använder högst 60 minuter för arbetet med Del I. Hjälpmedel Del I: ”Formler till nationellt prov i matematik kurs B”. Observera att miniräknare ej är tillåten på denna del. Del II: Miniräknare, även symbolhanterande räknare och ”Formler till nationellt prov i matematik kurs B”. Provmaterialet Provmaterialet inlämnas tillsammans med dina lösningar. Skriv ditt namn och komvux/gymnasieprogram på de papper du lämnar in. Lösningar till Del I ska lämnas in innan du får tillgång till miniräknaren. Redovisa därför ditt arbete med Del I på separat papper. Observera att arbetet med Del II kan påbörjas utan tillgång till miniräknare. Provet Provet består av totalt 16 uppgifter. Del I består av 7 uppgifter och Del II av 9 uppgifter. Till några uppgifter (där det står Endast svar fordras) behöver bara ett kort svar anges. Till övriga uppgifter räcker det inte med bara ett kort svar utan det krävs att du skriver ned vad du gör, att du förklarar dina tankegångar, att du ritar figurer vid behov och att du vid numerisk/grafisk problemlösning visar hur du använder ditt hjälpmedel. Uppgift 16 är en större uppgift, som kan ta upp till en timme att lösa fullständigt. Det är viktigt att du försöker lösa denna uppgift. I uppgiften finns en beskrivning av vad läraren ska ta hänsyn till vid bedömningen av ditt arbete. Försök att lösa alla uppgifterna. Det kan vara relativt lätt att även i slutet av provet få någon poäng för en påbörjad lösning eller redovisning. Även en påbörjad icke slutförd redovisning kan ge underlag för positiv bedömning. Poäng och betygsgränser Provet ger maximalt 45 poäng. Efter varje uppgift anges maximala antalet poäng som du kan få för din lösning. Om en uppgift kan ge 2 g-poäng och 1 vg-poäng skrivs detta (2/1). Några uppgifter är markerade med ¤, vilket innebär att de mer än andra uppgifter erbjuder möjligheter att visa kunskaper som kan kopplas till MVG-kriterierna. Undre gräns för provbetyget Godkänt: 13 poäng. Väl godkänt: 25 poäng varav minst 6 vg-poäng. Mycket väl godkänt: 25 poäng varav minst 13 vg-poäng. Du ska dessutom ha visat prov på flertalet av de MVG-kvaliteter som de ¤-märkta uppgifterna ger möjlighet att visa. NpMaB vt 2011 Del I Denna del består av 7 uppgifter och är avsedd att genomföras utan miniräknare. Dina lösningar på denna del görs på separat papper som ska lämnas in innan du får tillgång till din miniräknare. Observera att arbetet med Del II kan påbörjas utan tillgång till miniräknare. 1. 2. Lös ekvationerna a) x 2 − 6 x − 16 = 0 (2/0) b) x2 + 4x = 0 (2/0) En rät linje går genom punkterna (0, 2) och (4, 0) a) Rita linjen i ett koordinatsystem. b) Ange linjens ekvation. (1/0) Endast svar fordras ⎧2 x + 3 y = 14 ⎨ ⎩x + 2 y = 0 3. Lös ekvationssystemet 4. Vid en skidtävling med 20 deltagare sker starten individuellt. Deltagarna ska ha nummerlappar med nummer 1 till 20, där numret anger startordningen. (1/0) (2/0) Marcus och Erik ska delta i tävlingen och båda vill starta sist, det vill säga båda vill ha nummer 20. Innan start får deltagarna slumpmässigt dra ett kuvert som innehåller en nummerlapp. Marcus får dra ett kuvert först av alla och Erik får dra direkt efter. Innan de öppnar kuverten så säger Marcus till Erik: ”Det är större chans att nummer 20 finns i mitt kuvert än i ditt eftersom jag fick dra först”. Avgör om Marcus har rätt genom att bestämma sannolikheterna för att Marcus respektive Erik får startnummer 20. (1/1) NpMaB vt 2011 5. Förenkla uttrycket ( x − 2) 2 + (3 − x)( x − 4) så långt som möjligt. 6. Två linjer y = 2 x + 5 och y = kx + m skär varandra i en enda punkt. Den punkten ligger på y-axeln. Vilka värden kan riktningskoefficienten k ha? Motivera. 7. (2/0) (0/1/¤) En linje L tangerar en cirkel i punkten T. M är cirkelns medelpunkt. Vinkeln mellan cirkelns diameter QT och linjen L är 90° . En triangel PST ligger i cirkeln med alla hörnen på cirkelns rand. Se figur. a) Hur stor är vinkeln y då vinkeln x är 56° ? (0/2) Om punkterna P och S flyttas längs cirkelns rand kommer vinklarna x och y att variera. För vinkeln x gäller 0° < x < 90° b) Bestäm sambandet mellan vinklarna x och y. (0/1/¤) NpMaB vt 2011 Del II Denna del består av 9 uppgifter och är avsedd att genomföras med miniräknare. Observera att arbetet med Del II kan påbörjas utan tillgång till miniräknare. 8. En svensk flagga med långsidan 160 cm och kortsidan 100 cm uppfyller gällande flagglag. Anna vill göra en liten bordsflagga med kortsidan 8 cm. Hur lång ska Anna göra sin flagga för att den ska vara likformig med den stora flaggan? 9. (2/0) Företaget Rund Plast AB tillverkar bland annat innebandybollar. Varje månad tillverkas 50 000 innebandybollar. Efter klagomål från kunder beslöt Rund Plast AB:s ledning att göra en kvalitetskontroll. Under en månad kontrollerades kvaliteten på var 200:e innebandyboll som tillverkades. Man hittade 11 bollar som var av dålig kvalitet. 10. a) Här ovan beskrivs en stickprovsundersökning. Hur stort var stickprovet? (1/0) b) Hur många av de innebandybollar som tillverkades under en månad kan antas ha varit av dålig kvalitet? (2/0) En rät linje har riktningskoefficienten k = 1, 2 och skär y-axeln i punkten (0, 3) Avgör om punkten (175, 207) ligger på linjen. (2/0) NpMaB vt 2011 11. Lina och Sara är ute och seglar i en båt som de har lånat. De seglar mot en bro och börjar fundera på om masten är för hög för att båten ska kunna passera under bron. För att kunna bestämma mastens höjd gör de några mätningar. Lina och Sara mäter avståndet från mastens fot och rakt ut mot akterstaget och finner att det är 4,50 m. Sedan mäter de avståndet från masten till akterstaget 0,80 m högre upp och parallellt med första mätningen. Det avståndet är 4,20 m. Se figur. Använd de mätningar som Lina och Sara har gjort och bestäm mastens höjd. (2/0) NpMaB vt 2011 12. Elin, Petter och Ali är på ett nöjesfält. Där finns ett spel med två likadana snurrande lyckohjul med bilder av bananer, citroner och körsbär. Hjulen snurrar oberoende av varandra. Spelet ger vinst om pilarna på respektive hjul pekar på bilder av samma sorts frukt då hjulen stannar. Se figur. a) b) 13. Elin satsar på att båda hjulen stannar på körsbär. Hur stor är sannolikheten att hon vinner? (0/1) Samtidigt som Elin satsar på körsbär, satsar Petter på bananer och Ali på citroner. Hur stor är sannolikheten att ingen av de tre vinner? (0/2) Fia springer på ett löpband som kan ställas in på olika hastigheter. På en display kan hon avläsa hur mycket energi hon förbrukar under ett träningspass på löpbandet. Energin anges i enheten kcal. Fia brukar först ställa in löpbandet på hastigheten 8 km/h (”låg” hastighet) för att sedan öka hastigheten till 12 km/h (”hög” hastighet). Tabellen visar exempel på Fias träningspass på löpbandet. Tid ”låg” hastighet ”hög” hastighet Energiförbrukning Träningspass 1 20 min 10 min 300 kcal Träningspass 2 10 min 15 min 280 kcal Hur mycket energi per minut (kcal/min) förbrukar Fia då hon springer med ”låg” respektive ”hög” hastighet? (0/3) NpMaB vt 2011 14. En av sevärdheterna i Sydney är den stora stålbron, Sydney Harbour Bridge. Mellan bropelarna löper ett brospann som har formen av en andragradskurva. Den högsta punkten är belägen 85 meter över vägbanan. Vägbanan ligger i sin tur 49 meter över vattenytan. Brospannet befinner sig ovanför vägbanan längs en 400 meter lång vägsträcka. Se figur. Ekvationen för andragradskurvan som beskriver brospannet kan skrivas som y = ax 2 + b , där a och b är konstanter. a) b) 15. Vilket värde har konstanten b för den andragradskurva som beskriver brospannet? Endast svar fordras Hur långt är avståndet mellan bropelarna? (1/0) (0/3/¤) En sträcka AB är 15 cm lång. Sträckan kan delas i fem delsträckor på olika sätt. Längden av varje delsträcka måste vara större än noll. a) Gör en indelning av sträckan AB så att variationsbredden för delsträckornas längder blir 12,5 cm. (1/1) b) Beroende på hur man delar in sträckan AB i fem delsträckor kan variationsbredden variera. Utred vilka värden som är möjliga för variationsbredden när man ändrar på de fem delsträckornas längder. (0/1/¤) NpMaB vt 2011 Vid bedömningen av ditt arbete med denna uppgift kommer läraren att ta hänsyn till: • Hur väl du utför dina beräkningar • Hur långt mot en generell lösning du kommer • Hur väl du motiverar dina slutsatser • Hur väl du redovisar ditt arbete • Hur väl du använder det matematiska språket 16. I samband med bilkörning brukar man tala om stoppsträcka i situationer då föraren upptäcker ett hinder, bromsar in och stannar. Stoppsträckan s kan delas in i två delar. Den första delen, reaktionssträckan, är den sträcka bilen rör sig från det att föraren ser ett hinder till dess att föraren reagerar och trycker på bromspedalen. Den andra delen, bromssträckan, är den sträcka som bilen rör sig från det att föraren börjar bromsa till det att bilen stannar. Se figur. Stoppsträckan s vid ett visst väglag kan beräknas enligt följande formel: där stoppsträckan s anges i meter och hastigheten v anges i km/h. • Beräkna reaktionssträcka, bromssträcka och stoppsträcka för hastigheterna 70 km/h, 90 km/h och 110 km/h. Rita av tabellen och fyll i dina värden. Hastighet (km/h) 70 90 110 Reaktionssträcka (m) Bromssträcka (m) Stoppsträcka (m) Vid landsvägskörning i mörker lyser halvljusen upp vägen cirka 50 meter framför bilen. Det är vid det avståndet föraren tidigast kan upptäcka ett hinder. • Undersök för vilka hastigheter det är möjligt att kunna stanna på 50 meter. NpMaB vt 2011 Enligt formeln för stoppsträckan s = 0,27v + 0,005v 2 hinner föraren inte stanna före ett hinder som upptäcks då avståndet till hindret är 50 meter och föraren kör med hastigheten 110 km/h. Tänk dig att bilen kan passera hindret och att föraren fortsätter att bromsa. Se figur. • Hur långt efter hindret stannar bilen om hastigheten är 110 km/h då föraren upptäcker hindret? • Vilken hastighet har bilen när den är vid hindret om hastigheten är 110 km/h då föraren upptäcker hindret? Den hastighet som bilen har vid hindret beror av den ursprungliga hastigheten då föraren upptäcker hindret och avståndet fram till hindret. Tänk dig nu att bilens ursprungliga hastighet är v km/h då föraren upptäcker ett hinder på 50 meters avstånd och att bilens hastighet vid hindret är u km/h. • Undersök och beskriv sambandet mellan u och v. (3/4/¤) JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 12(38) NpMaB vt 2011 Del I NpMaB VT 2011 LÖSNINGAR Denna del består av 7 uppgifter och är avsedd att genomföras utan miniräknare. Dina lösningar på denna del görs på separat papper som ska lämnas in innan du får tillgång till din miniräknare. Observera att arbetet med Del II kan påbörjas utan tillgång till miniräknare. Del I: Digitala verktyg är INTE tillåtna Del 1 # 1 1. (4/0) Lös ekvationerna 1(4) Ma2 Lös ekvationerna Formler nationellt prov i matematik kurs 2 a) x 2 −till 6 x − 16 =0 b) x2 + 4x = 0 (2/0) (2/0) Algebra a) Använd FORMELSAMLINGEN. Där finns pq-formeln. Regler Andragradsekvationer (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2 a) Rita linjen i ett koordinatsystem. (a − b) 2 = a 2 − 2ab + b 2 x 2 + px + q = 0 2. En rät linje går genom punkterna (0, 2) och (4, 0) 2 (a + bb))(a −Ange b) = alinjens − b 2 ekvation. (1/0) 2 p p x = − Endast ± svar − qfordras 2 2 (1/0) Ekvationen är 0 = x2 −6 ·x −16 Aritmetik |{z} |{z} ⎧2 x + 3 y = 14 p=−6 q=−16 3. Lös ekvationssystemet (2/0) ⎨ och lösningen blir ⎩x + 2 y = 0 Prefix −(−6) p 2 x = T G 2 M± 3k − (−16) h d c m n p µ √ 3 ± mega 9 + 16kilo hekto deci centi milli mikro nano piko tera x =giga √ 256 1012 x =1039 ± 10 103 102 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 4. Vid skidtävling med 20 deltagare sker starten individuellt. Deltagarna ska ha x =en 3± 5 med nummer 1 till 20, där numret anger startordningen. xnummerlappar 1 = 8 xMarcus 2 = −2. och Erik ska delta i tävlingen och båda vill starta sist, det vill säga båda Potenser vill ha nummer 20. Innan start får deltagarna slumpmässigt dra ett kuvert som innehåller en nummerlapp. Marcus får dra ett kuvert först av −alla och Erik får dra 1 kan ax xnågra x − y kan lösas med b) x yAlla xandragradsekvationer men lösas enklare x y pq-formeln xy +y = a a = ( a ) = a a a direkt = a efter. x y a utan pq-formeln. Faktorisera ut x ur ekvationen a kuverten så till Erik: ”Det är större chans att x säger Marcus 0Innan = x2de − öppnar 4x. x 1 a a 0 nummer 20 finns i mitt än i ditt eftersom = kuvert =1 n = n a jag fick draaförst”. Via xfår x a b x = (ab) x b b Avgör om Marcus har rätt genom att bestämma sannolikheterna för att Marcus c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] respektive Erik får startnummer 20. Logaritmer y = 10 x ⇔ x = lg y x 2015-04-05 (1/1) JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 13(38) 0 = x · (x − 4). Nu är ekvationen sin egen lösning. Nollproduktmetoden ger 0 = x · (x − 4) . |{z} | {z } x=0 Svar b) x=4 Lösningen är x = 0 respektive x = 4. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 1. Lös ekvationerna a) x 2 − 6 x − 16 = 0 (2/0) b) x2 + 4x = 0 vux JENSEN utbildning Del 1 # 2 2. (2/0) 14(38) NpMaB vt2011 (2/0) Rät linje Ma1 Ma2 En rät linje går genom punkterna (0, 2) och (4, 0) a) Rita linjen i ett koordinatsystem. b) Ange linjens ekvation. (1/0) Endast svar fordras (1/0) a) 3. Lös ekvationssystemet y ⎧2 x + 3 y = 14 ⎨ ⎩x + 2 y = 0 (2/0) (0,2) 4. (4,0) Vid en skidtävling med 20 deltagare sker starten individuellt. xDeltagarna ska ha nummerlappar med nummer 1 till 20, där numret anger startordningen. Marcus och Erik ska delta i tävlingen och båda vill starta sist, det vill säga båda vill ha nummer 20. Innan start får deltagarna slumpmässigt dra ett kuvert som Svar Se figur ovan 2(4) a) innehåller en nummerlapp. Marcus får dra ett kuvert först av alla och Erik får dra direkt efter. b) Bestäm linjens ekvation. Ekvationen för den räta linjen finns i FORMELSAMLINGEN. Funktioner Innan de öppnar kuverten så säger Marcus till Erik: ”Det är större chans att nummer 20 finns i mitt kuvert än i ditt eftersom jag fick dra först”. Räta linjen Andragradsfunktioner Avgör om Marcus har rätt genom att bestämma sannolikheterna för att Marcus respektive Erik får startnummer 20. y − y k= 2 1 y = kx + m a≠0 y = ax 2 + bx + c x2 − x1 (1/1) Uppgiften är att bestämma k och m i linjens ekvation y = k x + m. Potensfunktioner y = C ⋅ xa Exponentialfunktioner y = C ⋅ ax a > 0 och a ≠ 1 Geometri Triangel c G Robertsson bh A= 2 Parallellogram buggar ⇒ [email protected] A = bh 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 15(38) y ∆x = 4 (0, 2) ∆y = −2 (4, 0) x Börja med att bestämma k. 0−2 ∆y = = −0,5. ∆x 4−0 Nu är linjens ekvation y = −0,5 x + m och det återstår att bestämma m. Linjen går genom punkterna (0, 2) respektive (4, 0). Använd någon av de två punkterna, förslagsvis punkten (0, 2). Vi får k= y=2 x=0 z}|{ z}|{ y = −0,5 x + |{z} m . m=2 vilket ger m = 2. Svar b) y = −0,5 · x + 2. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 2. En rät linje går genom punkterna (0, 2) och (4, 0) a) Rita linjen i ett koordinatsystem. b) Ange linjens ekvation. JENSENvuxutbildning Del 1 # 3 (2/0) (1/0) Endast svar fordras NpMaB vt2011 (1/0) 16(38) Ekvationssystem Ma2 3. Lös ekvationssystemet ⎧2 x + 3 y = 14 ⎨ ⎩x + 2 y = 0 (2/0) Det finns två olika metoder för att lösa linjära ekvationssystem med flera obekanta. För ekvationssystem med bara två obekanta är det betydelselöst vilken metod du väljer. Substitutionsmetoden är enkel och fungerar utmärkt för två obekanta. 4. Vid en skidtävling med 20 deltagare sker starten individuellt. Deltagarna ska ha nummerlappar 2x + 3y med = 14nummer 1 till 20, där numret anger startordningen. (1) x + 2y = 0 (2) Marcus och Erik ska delta i tävlingen och båda vill starta sist, det vill säga båda Skriv om ekvation (2)20.till vill ha nummer Innan start får deltagarna slumpmässigt dra ett kuvert som x en nummerlapp. = −2y (3) innehåller Marcus får dra ett kuvert först av alla och Erik får dra direkt efter. Substitutera x i ekvation (1) med hjälp av ekvation (3). Vi får 2 · (−2y) + 3y = 14 Innan de öppnar kuverten så säger Marcus till Erik: ”Det är större chans att −4y20 + finns 3y = i14 nummer mitt kuvert än i ditt eftersom jag fick dra först”. −y = 14 Avgör om Marcus har rätt genom att bestämma sannolikheterna för att Marcus y = −14 (4) respektive Erik får startnummer 20. (1/1) Med ekvation (3) och (4) kan x beräknas. x = −2 · (−14) x = 28 Svar x = 28 och y = −14 c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 3. Lös ekvationssystemet JENSENvuxutbildning Del 1 # 4 ⎧2 x + 3 y = 14 ⎨ ⎩x + 2 y = 0 NpMaB vt2011 (1/1) (2/0) 17(38) Sannolikhet Ma1 4. Vid en skidtävling med 20 deltagare sker starten individuellt. Deltagarna ska ha nummerlappar med nummer 1 till 20, där numret anger startordningen. Marcus och Erik ska delta i tävlingen och båda vill starta sist, det vill säga båda vill ha nummer 20. Innan start får deltagarna slumpmässigt dra ett kuvert som innehåller en nummerlapp. Marcus får dra ett kuvert först av alla och Erik får dra direkt efter. Innan de öppnar kuverten så säger Marcus till Erik: ”Det är större chans att nummer 20 finns i mitt kuvert än i ditt eftersom jag fick dra först”. Avgör om Marcus har rätt genom att bestämma sannolikheterna för att Marcus respektive Erik får startnummer 20. (1/1) Låt X beteckna startnummer 20 och Z beteckna övriga 19 startnummer. I träddiagrammet visas de två första dragen vid dragning utan återläggning. 1X 19Z X= 1 20 Z= 19 20 0X 19Z X= P (XX) = 1 0 20 19 0 19 =0 Z= 1X 18Z 19 19 X= P (XZ) = 1 19 20 19 = 1 20 P (ZX) = 19 1 20 19 = 1 19 1 20 Z= 18 19 P (ZZ) = 19 18 20 19 = 18 20 Resultatet av dragningen kan sammanfattas i följande tabell. 1:a draget 2:a draget sannolikhet nummer 20 nummer 20 0 1 nummer 20 nummer 1–19 20 1 nummer 1–19 nummer 20 20 18 nummer 1–19 nummer 1–19 20 Svar Det saknar betydelse vem som drar först, båda har lika sannolikhet att få nummer 20. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 Del 1 # 5 NpMaB vt 2011 Förenkla (2/0) 18(38) ett uttryck 1(4) Ma2 5. 2 Förenkla uttrycket ( x − 2) + (3 − x)( x − 4) så långt som möjligt. (2/0) Formler till nationellt prov i matematik kurs 2 1:a termen 2:a termen z }| { z }| { 6. Två 2 xx)(x + 5 och (x −linjer 2)2 +y(3=− − 4)y = kx + m skär varandra i en enda punkt. Den punkten liggerkan på y-axeln. 1:a termen utvecklas med 2:a kvadreringsregeln som finns i FORMELSAMLINGEN. Algebra Vilka värden kan riktningskoefficienten k ha? Motivera. (0/1/¤) Regler Andragradsekvationer (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2 x 2 + px + q = 0 = a2 L − 2tangerar ab + b 2 en cirkel i punkten T. M är cirkelns medelpunkt. ) 2 linje 2 7.(a − bEn Vinkeln p p 2 2 x = − ± − q PST ligger i cirkeln diameter QT och linjen L är 90° . En triangel (a + bmellan )(a − bcirkelns ) = a −b 2 2 med alla hörnen på cirkelns rand. Se figur. 2:a termen z }| { 2 (x − 2) + (3 − x)(x − 4) | {z } x −4x+4 Aritmetik 2 Jobba med andra termen x2 − 4x + 4 + (3 − x)(x − 4) Prefix | {z } 3(x−4)−x(x−4) T x −G c 4x + 4M+ 3(x k− 4) −hx(x −d4) 2 terax2 −giga 4x + mega 4 + 3 · kilo x − 3 hekto · 4 − (xdeci − x ·centi 4) 12x2 − 4x 9 +4+ 6 3·x− 3 3 · 4 2− x2 +-1x · 4 -2 10 10 10 10 10 10 10 3x − 8 2 m µ n p milli mikro nano piko -9 10-12 -3 10 -6 10 10 Svar 3 x − 8. Potenser a xa y = a x+ y ax a y ax = a x− y (a x ) y = a xy a− x = 1 ax x 1 a = x x x x an = n a a b = (ab) b b a) Hur stor är vinkeln y då vinkeln x är 56° ? a0 = 1 (0/2) Om punkterna P och S flyttas längs cirkelns rand kommer vinklarna x och y att variera. För vinkeln x gäller 0° < x < 90° Logaritmer b) Bestäm sambandet mellan vinklarna x och y. y = 10 x ⇔ x = lg y c G Robertsson lg x + lg y = lg xy buggar ⇒ [email protected] x lg x − lg y = lg y lg x p = p ⋅ lg x (0/1/¤) 2015-04-05 NpMaB vt 2011 vuxutbildning så långt som möjligt. 5. Förenkla uttrycket ( x − 2) 2 + (3 − NpMaB x)( x − 4) vt2011 JENSEN Del 1 # 6 (0/1/⊗) (2/0) 19(38) Två linjer Ma2 6. Två linjer y = 2 x + 5 och y = kx + m skär varandra i en enda punkt. Den punkten ligger på y-axeln. Vilka värden kan riktningskoefficienten k ha? Motivera. (0/1/¤) Linjen y = kx + m har m = 5 då den skär y-axeln i samma punkt som y = 2x + 5. Riktningskoefficienten k kan ha alla värden utom k = 2. Enligt uppgiften ska de två 7. En linje L tangerar en cirkel i punkten T. M är cirkelns medelpunkt. Vinkeln linjerna skära varandra i en enda punkt. Med k = 2 är de två linjerna identiska och har mellan cirkelns diameter QT och linjen L är 90° . En triangel PST ligger i cirkeln alla punkter med allagemensamma. hörnen på cirkelns rand. Se figur. Svar Alla k utom k = 2 är möjliga. y k = −1 k = −2 k = −4 15 k=4 k=2 k=1 k = 0,5 10 k = 0,25 5 k=0 k = −0,25 k = −0,5 a) Hur stor är vinkeln y då vinkeln x är 56° ? -10 -5 5 10 (0/2) Om punkterna P och S flyttas längs cirkelns rand kommer vinklarna x och y att variera. För vinkeln x gäller 0° < x < 90° b) -5 Bestäm sambandet mellan vinklarna x och y. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] (0/1/¤) 2015-04-05 6. Två linjer y = 2 x + 5 och y = kx + m skär varandra i en enda punkt. Den punkten ligger på y-axeln. vuxvärden JENSEN utbildning NpMaB vt2011 Vilka kan riktningskoefficienten k ha? Motivera. Del 1 # 7 (0/3/⊗) 20(38) (0/1/¤) Linje tangerar cirkel Ma2 7. En linje L tangerar en cirkel i punkten T. M är cirkelns medelpunkt. Vinkeln mellan cirkelns diameter QT och linjen L är 90° . En triangel PST ligger i cirkeln med alla hörnen på cirkelns rand. Se figur. a) Hur stor är vinkeln y då vinkeln x är 56° ? (0/2) Om punkterna P och S flyttas längs cirkelns rand kommer vinklarna x och y att variera. För vinkeln x gäller 0° < x < 90° b) Bestäm sambandet mellan vinklarna x och y. (0/1/¤) Det går att “förenkla figuren” genom att vrida figuren. Detta påverkar inte problemet att finna ett samband mellan 6 SPT även kallad y och 6 STL även kallad x. Symbolen 6 betecknar vinkel och följs av en bokstav, 6 P, eller tre bokstäver, 6 SPT. Hur ska detta problem lösas? I figuren ligger punkterna P, S och T på randen till en cirkel med medelpunkten M. I FORMELSAMLINGEN finns randvinkelsatsen. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 4(4) vuxutbildning JENSEN NpMaB vt2011 21(38) Kordasatsen Randvinkelsatsen ab = cd u = 2v Pythagoras sats Q c2 = a 2 + b2 S M L T Trigonometri P a sin v = c b cos v = c a tan v = b Till bågen ST hör en medelpunktsvinkel och en randvinkel. Enligt randvinkelsatsen är 6 SPT hälften av medelpunktsvinkeln 6 SMT. Flytta punkten P till Q. randvinkeln Avståndsformeln Mittpunktsformeln Använd randvinkelsatsen igen, bågen PT har medelpunktsvinkeln PMT som är 180◦ . ◦ x +triangeln x2 y +rätvinklig. y2 Motsvarande och PST är d = ( x2 − x1randvinkel ) 2 + ( y 2 − y1PST ) 2 blir hälften, alltså 90 xm = 1 och ym = 1 2 2 QP QP M Statistik ochSsannolikhet S M Standardavvikelse L T L T ( x1 − x ) 2 + ( x2 − x ) 2 + ... + ( xn − x ) 2 (stickprov) s= n −1 Vinklarna 6 SPT och 6 STP blir nu komplemetvinklar (summan 90◦ ). 90◦ = 6 SPT + 6 STP Vid punkten T gäller att Lådagram 90◦ = 6 STL + 6 STP vilket ger 6 STL = 6 SPT. Svar a) Vinkeln x = y = 56◦ . Normalfördelning Svar b) Vinklarna x och y är lika stora. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 NpMaB vt 2011 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 22(38) Del II Del Digitala verktyg är atttillåtna DennaII: del består av 9 uppgifter och är avsedd genomföras med miniräknare. Observera att arbetet med Del II kan påbörjas utan tillgång till miniräknare. Del 2 # 8 (2/0) Likformighet Ma2 8. En svensk flagga med långsidan 160 cm och kortsidan 100 cm uppfyller gällande flagglag. Anna vill göra en liten bordsflagga med kortsidan 8 cm. Hur lång ska Anna göra sin flagga för att den ska vara likformig med den stora flaggan? (2/0) Figuren illustrerar flagga och bordsflagga. 9. 160 Företaget Rund Plast AB tillverkar bland annat innebandybollar. Varje månad x tillverkas 50 000 innebandybollar. 100 8 en Efter klagomål från kunder beslöt Rund Plast AB:s ledning att göra kvalitetskontroll. Under en månad kontrollerades kvaliteten på var 200:e innebandyboll som tillverkades. som var av dålig kvalitet. Flagga Man hittade 11 bollar Bordsflagga a) variant Här ovan Lösning 1 beskrivs en stickprovsundersökning. Hur stort var stickprovet? x 8 bordsflaggan = b) Hur många=av de innebandybollar som tillverkades under en månad kan flaggan 160 100 antas ha varit av dålig kvalitet? x = 12,8 (1/0) (2/0) Lösning variant 2 långsida 160 x En rät linje har riktningskoefficienten k = 1, 2 och skär y-axeln i punkten (0, 3) = = kortsida 100 8 x = 12,8 Avgör om punkten (175, 207) ligger på linjen. Svar Anna ska göra flaggan 12,8 cm lång. 10. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] (2/0) 2015-04-05 Hur lång ska Anna göra sin flagga för att den ska vara likformig med den stora JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 flaggan? Del 2 # 9 (3/0) 23(38) (2/0) Stickprov Ma2 9. Företaget Rund Plast AB tillverkar bland annat innebandybollar. Varje månad tillverkas 50 000 innebandybollar. Efter klagomål från kunder beslöt Rund Plast AB:s ledning att göra en kvalitetskontroll. Under en månad kontrollerades kvaliteten på var 200:e innebandyboll som tillverkades. Man hittade 11 bollar som var av dålig kvalitet. a) Här ovan beskrivs en stickprovsundersökning. Hur stort var stickprovet? (1/0) b) Hur många av de innebandybollar som tillverkades under en månad kan antas ha varit av dålig kvalitet? (2/0) 000 a) Av totalt 50 000 bollar testas var 200:e boll. Det betyder att 50200 = 250 bollar utgör stickprovet. 10. En rät linje har riktningskoefficienten k = 1, 2 och skär y-axeln i punkten (0, 3) Svar a) Stickprovet är 250 bollar. Avgör om punkten (175, 207) ligger på linjen. (2/0) 11 b) Av stickprovets 250 bollar är 11 dåliga. Andelen dåliga bollar i stickprovet är 250 . Med antagandet att samma andel av de tillverkade bollarna är dåliga blir antalet dåliga 11 bollar 250 × 50 000 = 2 200 stycken. Svar b) 2 200 dåliga bollar. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 kvalitetskontroll. Under en månad kontrollerades kvaliteten på var 200:e innebandyboll som tillverkades. Man hittade 11 bollar som var av dålig kvalitet. a) Här ovan beskrivs en stickprovsundersökning. Hur stort var stickprovet? b) Hur många av de innebandybollar som tillverkades under en månad kan JENSENvuxantas utbildning NpMaB vt2011 ha varit av dålig kvalitet? Del 2 # 10 (2/0) (1/0) 24(38) (2/0) Punkt på linje? Ma2 10. En rät linje har riktningskoefficienten k = 1, 2 och skär y-axeln i punkten (0, 3) 2(4) Avgör om punkten (175, 207) ligger på linjen. (2/0) Ekvationen för den räta linjen finns i FORMELSAMLINGEN. Funktioner Räta linjen y = kx + m Andragradsfunktioner k= y2 − y1 x2 − x1 y = ax 2 + bx + c a≠0 Linjens ekvation är y = 1,2 · x + 3 Potensfunktioner Exponentialfunktioner eftersom k = 1,2 är given i uppgiften och linjen går genom punkten (0, 3). a ≠ ekvation 1 > 0i och y = C ⋅ x a om punkten (175, 207) ligger på linjen.y = C ⋅ a x in x = a175 Kontrollera Stoppa linjens 175 z}|{ y = 1,2 · x + 3 |{z} 213 ut trillar y = 213. När x = 175 blir y = 213 och punkten y = 207 ligger alltså inte på Geometri linjen. Triangel Parallellogram Svar Punkten (175, 207) ligger inte på linjen. bh A= 2 Parallelltrapets A= h( a + b) 2 Cirkelsektor v ⋅ 2 πr 360 v br A= ⋅ πr 2 = c G Robertsson 360 2 b= Cylinder A = bh Cirkel πd 2 A = πr = 4 O = 2πr = πd 2 Prisma V = Bh buggar ⇒ [email protected] Pyramid 2015-04-05 JENSENvuxutbildning Del 2 # 11 NpMaB vt2011 (2/0) 25(38) Segelbåt Ma2 NpMaB vt 2011 11. Lina och Sara är ute och seglar i en båt som de har lånat. De seglar mot en bro och börjar fundera på om masten är för hög för att båten ska kunna passera under bron. För att kunna bestämma mastens höjd gör de några mätningar. Lina och Sara mäter avståndet från mastens fot och rakt ut mot akterstaget och finner att det är 4,50 m. Sedan mäter de avståndet från masten till akterstaget 0,80 m högre upp och parallellt med första mätningen. Det avståndet är 4,20 m. Se figur. Använd de mätningar som Lina och Sara har gjort och bestäm mastens höjd. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] (2/0) 2015-04-05 Likformighet Skala Trianglarna ABC och DEF är likformiga. Areaskalan = (Längdskalan)2 Volymskalan = (Längdskalan)3 a b vux c utbildning JENSEN = = d e f NpMaB vt2011 26(38) Använd FORMELSAMLINGEN där finns topptriangelsatsen. Topptriangel- och transversalsatsen Bisektrissatsen Om DE är parallell med AB gäller AD AC = BD BC DE CD CE och = = AB AC BC CD CE = AD BE Rita figur. Vinklar u + v = 180° C Sidovinklar w=v Vertikalvinklar C L1 skär två parallella linjer L2 och L3 x Likbelägna vinklar v=w u=w x − 0,80 Alternatvinklar D A 4,50 E B D A 4,20 AB = 4,50 DE = 4,20 BE = 0,80 BC = x EC = x - 0,80 E B 4,20 x − 0,80 0,80 = =1− 4,50 x x 13-01-24 0,80 4,50 − 4,20 = x 4,50 4,50 x = 0,80 · = 12 4,50 − 4,20 © Skolverket Svar Mastens höjd är 12 m. Kommentar Små mätfel i AB eller DE ger stora fel i AC. Med DE=4,29 istället för 4,30 cm blir mastens höjd 11,6 m. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning Del 2 # 12 NpMaB vt2011 (0/3) NpMaB vt 2011 Sannolikhet, 27(38) lyckohjul Ma1 12. Elin, Petter och Ali är på ett nöjesfält. Där finns ett spel med två likadana snurrande lyckohjul med bilder av bananer, citroner och körsbär. Hjulen snurrar oberoende av varandra. Spelet ger vinst om pilarna på respektive hjul pekar på bilder av samma sorts frukt då hjulen stannar. Se figur. a) b) Elin satsar på att båda hjulen stannar på körsbär. Hur stor är sannolikheten att hon vinner? (0/1) Samtidigt som Elin satsar på körsbär, satsar Petter på bananer och Ali på citroner. Hur stor är sannolikheten att ingen av de tre vinner? (0/2) Varje hjul har bil på 5 körsbär, 3 bananer och 2 citroner, totalt 10 bilder. Sannolikheten 13. Fia springer på ett löpband som kan ställas in på olika hastigheter. På en display att ett hjul ska stanna på respektive bild framgår av tabellen. kan hon avläsa hur mycket energi hon förbrukar under ett träningspass på löpbandet. Energin anges i enhetenkörsbär kcal. 0,5 bananer 0,3 citroner 0,2 Hjulen är oberoende av varandra och sannolikheten för de möjliga utfallen framgår av tabellen nedan. körsbär banan citron körsbär 0,25 0,15 0,10 banan 0,15 0,09 0,06 citron 0,10 0,06 0,04 Två lika bilder ger vinst. Utfallen i diagonalen ger vinst och utfallen vid sidan om diagonalen ger ingen vinst. Sannolikheten för att det inte blir någon vinst är summan av elementen utanför diagonalen alltså 2 · (0,15 + 0,10 + 0,06) = 0,62. Fia brukar först ställa in löpbandet på hastigheten 8 km/h (”låg” hastighet) för att sedanSannolikheten öka hastighetenför till två 12 km/h (”hög” hastighet). Svar a) körsbär är 0,25. Tabellen visar exempel på Fias träningspass på löpbandet. Svar b) Sannolikheten för ingen vinst är 0,62. Tid Energiförbrukning ”låg” ”hög” buggar ⇒ [email protected] hastighet hastighet c G Robertsson Träningspass 1 20 min 10 min 300 kcal Träningspass 2 10 min 15 min 280 kcal Hur mycket energi per minut (kcal/min) förbrukar Fia då hon springer med 2015-04-05 a) Elin satsar på att båda hjulen stannar på körsbär. Hur stor är sannolikheten att hon vinner? JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 b) Samtidigt som Elin satsar på körsbär, satsar Petter på bananer och Ali på citroner. Hur stor är sannolikheten att ingen av de tre vinner? Del 2 # 13 (0/3) Fia på löpband (0/1) 28(38) (0/2) Ma2 13. Fia springer på ett löpband som kan ställas in på olika hastigheter. På en display kan hon avläsa hur mycket energi hon förbrukar under ett träningspass på löpbandet. Energin anges i enheten kcal. Fia brukar först ställa in löpbandet på hastigheten 8 km/h (”låg” hastighet) för att sedan öka hastigheten till 12 km/h (”hög” hastighet). Tabellen visar exempel på Fias träningspass på löpbandet. Tid ”låg” hastighet ”hög” hastighet Energiförbrukning Träningspass 1 20 min 10 min 300 kcal Träningspass 2 10 min 15 min 280 kcal Hur mycket energi per minut (kcal/min) förbrukar Fia då hon springer med ”låg” respektive ”hög” hastighet? (0/3) Inför variabler. Låt x vara energiförbrukning i kcal/min vid “låg” hastighet och y vid “hög” hastighet. Steg-1: Skapa ett ekvationssystem med två linjära ekvationer. 20x + 10y= 300 1:a ekvationen (1) 10x + 15y= 280 2:a ekvationen (2) Steg-2: Lös ekvationssystemet (skapa triangulärt system). c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning 20x + 10y= 300 + 10y= 130 NpMaB vt2011 behåll 1:a ekvationen ekvation (4) = ekvation (2) - 12 × ekvation (1) 29(38) (3) (4) Steg-3: Lös först ekvation (4) och sedan (3). Ekvation (4) ger y = 13 och med y = 13 ger ekvation (3) att x = 8,5. Svar Fia förbrukar 8,5 kcal/min då hon springer med ”låg” respektive 13 kcal/min vid ”hög” hastighet. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 30(38) vt 2011 (1/3/⊗)NpMaB2:a gradsekvation Del 2 # 14 Ma2 14. En av sevärdheterna i Sydney är den stora stålbron, Sydney Harbour Bridge. Mellan bropelarna löper ett brospann som har formen av en andragradskurva. Den högsta punkten är belägen 85 meter över vägbanan. Vägbanan ligger i sin tur 49 meter över vattenytan. Brospannet befinner sig ovanför vägbanan längs en 400 meter lång vägsträcka. Se figur. Ekvationen för andragradskurvan som beskriver brospannet kan skrivas som y = ax 2 + b , där a och b är konstanter. a) b) Vilket värde har konstanten b för den andragradskurva som beskriver brospannet? Endast svar fordras Hur långt är avståndet mellan bropelarna? (1/0) (0/3/¤) a) Vilket värde har konstanten b? 15. En sträcka AB är 15 cm lång. Sträckan kan delas i fem delsträckor på olika sätt. Använd ekvationen fördelsträcka brospannet ochvara uppgifter ur noll. problemets figur för att bestämma b. Längden av varje måste större än y=85 x=0 z}|{ z}|{ y = a x2 + |{z} b b=85 Svar a) a) b = 85 Gör en indelning av sträckan AB så att variationsbredden för delsträckornas längder blir 12,5 cm. (1/1) b) Beroende på hur man delar in sträckan AB i fem delsträckor kan Utred vilka värden som är möjliga för c G Robertssonvariationsbredden variera. buggar ⇒ [email protected] variationsbredden när man ändrar på de fem delsträckornas längder. 2015-04-05 (0/1/¤) JENSENvuxutbildning b) NpMaB vt2011 31(38) Hur långt är avståndet mellan bropelarna? Ekvationen för brospannet är y = a x2 + 85. Bestäm a. Från figuren framgår att då x = ±200 så är y = 0. y=0 b=85 x=200 z}|{ z}|{ z}|{ 2 y = |{z} a · x + b −85 a= 40 000 Bestäm skärningspunkt mellan brospannet och vattenytan. Vi har ekvationen y=−49 b=85 z}|{ z}|{ −85 2 y = · |{z} x + b 40 000 x=±251,12 med lösningen r x = ± (85 + 49) 40 000 ≈ ±251,12. 85 y (0, 85) (−200, 0) (200, 0) (−251, −49) (251, −49) x y = −49 502 Svar b) Avståndet mellan bropelarna är 502 meter. Kommentar 500 meter är också ett lämpligt svar men 502,24 är inte ett lämpligt svar. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 Ekvationen för andragradskurvan som beskriver brospannet kan skrivas som y = ax 2 + b , där a och b är konstanter. a) Vilket värde har konstanten b för den andragradskurva som beskriver JENSENvuxbrospannet? utbildning NpMaB vt2011 Endast svar fordras b) Hur långt är avståndet mellan bropelarna? Del 2 # 15 (1/2/⊗) (1/0) 32(38) (0/3/¤) Variationsbredd Ma2 15. a) En sträcka AB är 15 cm lång. Sträckan kan delas i fem delsträckor på olika sätt. Längden av varje delsträcka måste vara större än noll. a) Gör en indelning av sträckan AB så att variationsbredden för delsträckornas längder blir 12,5 cm. (1/1) b) Beroende på hur man delar in sträckan AB i fem delsträckor kan variationsbredden variera. Utred vilka värden som är möjliga för variationsbredden när man ändrar på de fem delsträckornas längder. (0/1/¤) Dela in sträckan 15 cm i 5 delar och sortera delarna i storleksordning. Vi får 0 < x1 ≤ x2 ≤ x3 ≤ x4 ≤ x5 (1) och 15 = x1 + x2 + x3 + x4 + x5 . Variationsbredden är xmax − xmin . Konkret i detta problem gäller 12,5 = x5 − x1 . Ekvation (2) och (3) ger x z }|5 { 15 = x1 + x2 + x3 + x4 + 12, 5 + x1 2,5 = x1 + x1 + x2 + x3 + x4 . {z } | (2) (3) (4) 5 termer Det finns naturligtvis många olika möjligheter att välja x1 , x2 , x3 och x4 så att ekvation (4) blir uppfylld. Välj något enkelt, välj alla 5 termer lika. Ekvation (4) ger 0,5 = x1 = x2 = x3 = x4 Med vald lösning ger (2) 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0,5 z }| { 15 = x1 + x2 + x3 + x4 + x5 . |{z} 13 Svar a) En möjlig indelning är 0,5 0,5 0,5 0,5 och 13 cm. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 33(38) b) Studera mellan vilka gränser variationsbredden kan variera. Med alla delar lika x1 = x2 = x3 = x4 = x5 = 3 cm blir variationsbredden 0. x5 15 = x1 + x2 + x3 + x4 + {z } |{z} | stor term små termer Med små värden på x1 , x2 , x3 och x4 blir variationsbredden x5 − x1 < 15. Likhet kan inte uppnås eftersom 0 < x1 . Svar b) 0 ≤ variationsbredd < 15 cm. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 NpMaB vt 2011 Vid bedömningen av ditt arbete med denna uppgift kommer läraren att ta hänsyn till: • Hur väl du utför dina beräkningar vux mot en generell lösning du kommer JENSEN NpMaB vt2011 34(38) • Hur långtutbildning • Hur väl du motiverar dina slutsatser • Hur väl du redovisar ditt arbete Del Stoppsträcka • 3 Hur# väl16 du använder det(3/4/⊗) matematiska språket 16. I samband med bilkörning brukar man tala om stoppsträcka i situationer då föraren upptäcker ett hinder, bromsar in och stannar. Stoppsträckan s kan delas in i två delar. Den första delen, reaktionssträckan, är den sträcka bilen rör sig från det att föraren ser ett hinder till dess att föraren reagerar och trycker på bromspedalen. Den andra delen, bromssträckan, är den sträcka som bilen rör sig från det att föraren börjar bromsa till det att bilen stannar. Se figur. Stoppsträckan s vid ett visst väglag kan beräknas enligt följande formel: där stoppsträckan s anges i meter och hastigheten v anges i km/h. • Beräkna reaktionssträcka, bromssträcka och stoppsträcka för hastigheterna 70 km/h, 90 km/h och 110 km/h. Rita av tabellen och fyll i dina värden. Hastighet (km/h) 70 90 110 Reaktionssträcka (m) Bromssträcka (m) Stoppsträcka (m) Vid landsvägskörning i mörker lyser halvljusen upp vägen cirka 50 meter framför bilen. Det är vid det avståndet föraren tidigast kan upptäcka ett hinder. • c G Robertsson Undersök för vilka hastigheter det är möjligt att kunna stanna på 50 meter. buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 Ma2 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 35(38) NpMaB vt 2011 Enligt formeln för stoppsträckan s = 0,27v + 0,005v 2 hinner föraren inte stanna före ett hinder som upptäcks då avståndet till hindret är 50 meter och föraren kör med hastigheten 110 km/h. Tänk dig att bilen kan passera hindret och att föraren fortsätter att bromsa. Se figur. • Hur långt efter hindret stannar bilen om hastigheten är 110 km/h då föraren upptäcker hindret? • Vilken hastighet har bilen när den är vid hindret om hastigheten är 110 km/h då föraren upptäcker hindret? Den hastighet som bilen har vid hindret beror av den ursprungliga hastigheten då föraren upptäcker hindret och avståndet fram till hindret. Tänk dig nu att bilens ursprungliga hastighet är v km/h då föraren upptäcker ett hinder på 50 meters avstånd och att bilens hastighet vid hindret är u km/h. • Undersök och beskriv sambandet mellan u och v. (3/4/¤) NpMaB vt 2011 Vid bedömningen av ditt arbete med denna uppgift kommer läraren att ta hänsyn till: • Hur väl du utför dina beräkningar • Hur långt mot en generell lösning du kommer • Hur väl du motiverar dina slutsatser • Hur väl du redovisar ditt arbete • Hur väl du använder det matematiska språket 16. I samband med bilkörning brukar man tala om stoppsträcka i situationer då föraren upptäcker ett hinder, bromsar in och stannar. Stoppsträckan s kan delas in i två delar. Den första delen, reaktionssträckan, är den sträcka bilen rör sig från det att föraren ser ett hinder till dess att föraren reagerar och trycker på bromspedalen. Den andra delen, bromssträckan, är den sträcka som bilen rör sig från det att föraren börjar bromsa till det att bilen c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] stannar. Se figur. 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 36(38) Fyll i tabellen Hastighet (km/h) 70 90 110 Reaktionssträcka (m) 0, 27 · 70 = 18,9 0, 27 · 90 = 24,3 0, 27 · 110 = 29,7 Bromssträcka Stoppsträcka (m) (m) 0,005 · 702 = 24,5 18,9 + 24,5 = 43,8 0,005 · 902 = 40,5 24,3 + 40,5 = 64,8 0,005 · 1102 = 60,5 29,7 + 60,5 = 90,2 Undersök för vilka hastigheter det är möjligt att kunna stanna på 50 meter. Denna uppgift kan lösas analytiskt eller numeriskt/grafiskt. Alternativ: analytiskt lösning. Stoppa in s = 50 i formeln för stoppsträckan och lös ut v med pq-formeln. 50 z}|{ s = 0,27 · v + 0,005 · v 2 | {z } pq-formeln ger v 0 = 0,27 · v + 0,005 · v 2 − 50 Normalisera ekvationen, alltså ordna så att koefficienten framför v 2 blir 1. Dividera alla termer i ekvationen med 0,005. 0 = v 2 + 54 v − 10 000 √ v1,2 = −27 ± 272 + 10 000 √ v1 = −27 + 272 + 10 000 ≈ 76, 6 v2 ≈ −130, 6 negativ rot, ej intressant Alternativ: vänsterled z}|{ 50 grafisk/numerisk lösning. Den ekvation som ska lösas är högerled z }| { 2 = 0,27 · v + 0,005 · v . Använd grafritande miniräknare. Plotta vänsterled och högerled och bestäm skärningspunkten. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 37(38) Kommandon till Texas-räknare Y= mata in funktion(er) GRAPH rita graf WINDOW välj fönster, standard är Xmin = −10, Xmax = 10, Ymin = −10, Ymax = 10 i detta problem är det lämpligare med Xmin = 0, Xmax = 100, Ymin = 0, Ymax = 100 TRACE ger cursorns x− och y−koordinat på kurva 2ND CALC välj intersect i denna uppgift för att bestämma skärningspunkt stoppsträcka m s = 0,27 · v + 0,005 · v 2 100 75 50 s = 50 76,6 km/h hastighet 70 90 110 km/h Uppgiften gäller att bestämma för vilka hastigheter det är möjligt att stanna vid hindret. Den högsta möjliga hastigheten v är 76,6 och den lägsta är 0 < v km/h. Hastigheten noll är inte möjlig. Svar Möjliga hastigheter är 0 < v ≤ 76,6 km/h. Hur långt efter hindret stannar bilen om hastigheten är 110 km/h då föraren upptäcker hindret? Enligt tabellen är stoppsträckan 90,2 meter, det är 40,2 meter efter hindret. Svar 40,2 meter c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05 JENSENvuxutbildning NpMaB vt2011 38(38) Vilken hastighet har bilen när den är vid hindret om hastigheten är 110 km/h då föraren upptäcker hindret? Enligt uppgiften gäller att stoppsträckan s är s = 0,27 · v | {z } reaktionssträcka + 0,005 · v 2 . | {z } bromssträcka Antag att bilens hastighet vid hindret är u km/h. Enligt tidigare är bromssträckan efter hindret 40,2 meter. Formeln för bromssträcka ger 40,2 = 0,005 · |{z} u2 u=89,666 Svar Hastigheten vid hindret är 89,7 km/h. Undersök och beskriv sambandet mellan u och v. Låt v vara utgångshastighet och u hastigheten vid hindret. Utgångspunkt för sambandet u och v är bromssträcka från u km/h stoppsträcka bortom hindret z }| { z }| { 2 2 0,005 · u = 0,27 · v + 0,005 · v − 50 som kan förenklas till u2 = 54 · v + v 2 − 10 000. Detta samband gäller för sådana v att högerledet är positivt. För v ≤ 0 gäller att lösning saknas och för utgångshastigheter så låga att hindret inte passeras gäller att u = 0. Svar lösning saknas 0 u = √ 54v + v 2 − 10 000 : : : v≤ 0 √ 0 < v ≤ −27 + 272 + 10 000 √ −27 + 272 + 10 000 ≤ v Kommentar I Skolverkets rättningsnorm förekommer endast svaret √ 2 u = 54v + v − 10 000 på deluppgiften undersök och beskriv sambandet mellan u och v. Skolverkets rättningsnorm behandlar alltså enbart fallet att bilen passerar hindret. c G Robertsson buggar ⇒ [email protected] 2015-04-05
© Copyright 2024