Med hjælpemidler

Her finder du facit og vores løsninger til opgaverne i prøven med hjælpemidler fra Matematik FP9 3. maj 2022.

Opgave 1 - Køb af en elpære

1.1

Hvor stor er prisforskellen på en LED-pære og en halogenpære?

Facit
 

25,50 kr.

Hint
 

Beregn forskellen mellem priserne.

Løsning
 

Vi beregner forskellen mellem prisen på en LED-pære og en halogenpære:

59,50 - 34,00 = 25,50

Prisforskellen er 25,50 kr.

Kommentarer til løsningen
 

Det er vigtigt, at du ikke kun angiver facit, men at du også opstiller et regneudtryk:

59,50 - 34,00

 

1.2

Cirka hvor mange år kan en LED-pære holde, hvis Anna bruger den 3 timer om dagen?

Facit
 

Ca. 14 år

(Ca. 13 år eller ca. 13,5 år godtages også.)

Hint
 

Beregn først, hvor mange dage en LED-pære kan holde, hvis den bruges 3 timer om dagen.

Løsning
 

Vi beregner, hvor mange dage en LED-pære kan holde, hvis Anna bruger den 3 timer om dagen:

15000/3 = 5000

LED-pæren kan holde 5000 dage. Vi omregner 5000 dage til år: 

5000/365 ≈ 13,69863

En LED-pære kan holde ca. 14 år.

Kommentarer til løsningen
 

Vi aflæser i skemaet, at den gennemsnitlige levetid for en LED-pære er 15.000 timer. Vi får oplyst, at Anna bruger LED-pæren 3 timer om dagen, så vi kan beregne, hvor mange dage LED-pæren kan holde ved at dele 15.000 med 3.

Da der er 365 dage på et år, så kan vi omregne antallet af dage til år ved at dele antallet af dage med 365.

 

1.3

Hvor mange procent er udgiften til el mindre for en LED-pære end for en halogenpære?

Facit
 

80%

Hint
 

Beregn først forskellen mellem udgifterne til el til de to typer af pærer.

Del derefter forskellen med udgiften til el til en halogenpære.

Løsning
 

Vi beregner forskellen mellem udgiften til el for en halogenpære og en LED-pære:

5 - 1 = 4

Forskellen i udgiften til el er 4 kr.

Vi beregner, hvor meget udgiften til el for en LED-pære er mindre end for en halogenpære:

4/5 = 0,8

Udgiften til el er 80% mindre for en LED-pære end for en halogenpære.

Kommentarer til løsningen
 

Regneudtrykket giver et decimaltal, som vi omregner til procent, da opgaven spørger til forskellen i procent.

 

1.4

Undersøg, om Anna har ret. Du kan fx begrunde dit svar med grafer, som du tegner i et koordinatsystem.

Facit
 

Dit svar godtages, uanset om du har svaret "Anna har ret" eller "Anna har ikke ret", så længe du laver en holdbar begrundelse.

Hint
 

Du kan fx opstille et skema, hvor du beregner den samlede pris for hhv. en LED-pære og en halogenpære:

Løsning
 

Vi opstiller et skema med den samlede pris for hhv. en LED-pære og en halogenpære efter 0 - 10 måneder:

Efter 6 måneder er LED-pæren billigst. Anna har ret, da det i længden er billigst at have en LED-pære.

Kommentarer til løsningen
 

Prisen efter 0 måneder er prisen for selve pæren.

Vi beregner priserne for de andre måneder ved at lægge udgiften til el til 1 pære i 1 måned til den forrige måneds pris. Her ses formlerne:

 

Opgave 2 - Lys på cyklen

2.1

Der er nogle matematiske fejl i 9. A’s tekst om undersøgelsen. Det er din opgave at rette fejlene ved at ændre på nogle af tallene i teksten. Brug evt. svararket.

Hint
 

Lav de udregninger, der skal til, for at tjekke tallene i teksten. Ret de tal og konklusioner, der ikke er rigtige.

Løsning
 

Vi opstiller en tabel med 9.A's resultater og tilføjer nogle beregninger:

Vi beregner, hvor meget andelen af forældre, der cyklede uden lys, er større end andelen af elever, der cyklede uden lys:

(31,8 - 21,1)/21,1 ≈ 0,507109

Vi retter fejlene i 9.A's tekst:

Vores undersøgelse viser, at:

  • 12 ud af 57 elever cyklede uden lys.
  • 60 ud af 79 cyklister cyklede med lys. Det svarer til ca. 3 ud af 4 cyklister.
  • 21,1 % af eleverne og 31,8 % af forældrene cyklede uden lys. Samlet set var det 24,1 % af cyklisterne.
  • andelen af forældre, der cyklede uden lys, var 50,7 % større end andelen af elever, der cyklede uden lys.
Kommentarer til løsningen
 

Vi laver de beregninger, der skal til for at tjekke, om tallene i teksten er korrekte. Vi har lavet beregningerne i Excel. Formlerne kan ses herunder:

  • Vi aflæser, at 12 elever kørte uden lys, og at der er 57 elever i undersøgelsen. Vi retter derfor 45 til 57.
  • Vi aflæser, at 60 cyklister kørte med lys, og at der er 79 cyklister i undersøgelsen. Vi retter 4 ud af 5 til 3 ud af 4, da

\begin{align*} \frac{60}{79} &\approx \frac{60}{80} \\[1em] &= \frac{6}{8} \\[1em] &= \frac{3}{4} \end{align}

  • Vi aflæser, at 21,1 % af eleverne og 31,8 % af forældrene cyklede uden lys. Vi beregner andelen af cyklister, der kørte uden lys, ved at dele antallet af cyklister, der kørte uden lys, med det samlede antal cyklister:

19/79 ≈ 0,2405063

  • Vi kan beregne, hvor mange procent A er større end B med formlen

\frac{A - B}{B}

Vi beregner, hvor meget andelen af forældre, der cyklede uden lys, var større end andelen af elever, der cyklede uden lys:

(31,8 - 21,1)/21,1 ≈ 0,507109

 

Opgave 3 - Levetid for elpærer

3.1

Hvor mange af pærerne fra SKIN havde en levetid på mellem 13.000 og 14.000 timer?

Facit
 

12 pærer

Hint
 

Aflæs antallet af pærer på figuren. Vær opmærksom på, hvor mange pærer hver streg repræsenterer.

Løsning
 

Vi aflæser, at der var 12 pærer, der havde en levetid på mellem 13.000 og 14.000 timer.

Kommentarer til løsningen
 

Vi aflæser antallet af pærer på y-aksen. Der er 4 tynde streger mellem 10 pærer og 20 pærer, så hver streg repræsenterer 2 pærer.

 

3.2

Har Anna ret i sin påstand?

Facit
 

Anna har ret i sin påstand.

Hint
 

Brug formlen:

\text{Andel af p\ae rer med levetid 14.000+} = \frac{\text{Antal p\ae rer med levetid 14.000+}}{\text{Antal p\ae rer i alt}}

Løsning
 

Vi beregner antallet af pærer, der havde en levetid på mindst 14.000 timer:

28 + 30 + 11 + 6 + 3 + 2 = 80

Vi beregner andelen af pærer, der havde en levetid på mindst 14.000 timer:

80/100 = 0,8

80% af pærerne havde en levetid på mindst 14.000 timer. Da 3/4 = 75%, så har Anna ret i sin påstand.

Kommentarer til løsningen
 

Vi aflæser antallet af pærer, der havde en levetid på mindst 14.000 timer, på figuren:

Levetid (timer)Antal pærer
14.000 - 15.00028
15.000 - 16.00030
16.000 - 17.00011
17.000 - 18.0006
18.000 - 19.0003
19.000 - 20.0002

Vi beregner, at 80% af pærerne havde en levetid på mindst 14.000 timer.

Anna påstår, at 3/4 af pærerne havde en levetid på mindst 14.000 timer. Vi ved, at 3/4 = 75%. Da 80% > 75%, så har Anna ret i sin påstand om, at flere end 3/4 af pærerne havde en levetid på mindst 14.000 timer.

 

3.3

Hvad var levetiden i gennemsnit for elpærerne fra BLID?

Facit
 

Ca. 15046 timer

Hint
 

Du kan beregne gennemsnitslevetiden for elpærerne fra BLID ved at lægge levetiderne for alle 100 pærer sammen og dele med 100.

Du kan også bruge formlen MIDDEL i Excel.

Løsning
 

Vi bruger formlen MIDDEL til at beregne gennemsnittet i Excel:

Gennemsnitslevetiden for elpærerne fra BLID var ca. 15046 timer.

Kommentarer til løsningen
 

Levetiderne for pærerne står i kolonne A fra celle A2 til A101. Vi bruger formlen MIDDEL i Excel. Formlen kan ses her:

 

3.4

Du skal bruge diagrammet øverst og data fra regnearket til at skrive et argument for Annas valg og et argument for Peters valg.

Hint
 

Du kan fx beregne, hvor stor en andel af hhv. SKIN-pærerne og BLID-pærerne, der havde en levetid på hhv. 14.000 timer og 18.000 timer.

Løsning
 

Anna

Vi beregner antallet af BLID-pærer, der havde en levetid på mindst 14.000 timer:

5 + 6 + 4 + 4 + 20 + 18 = 57

57 ud af 100 BLID-pærer (dvs. 57%) havde en levetid på mindst 14.000 timer.

Annas argument: 80% af SKIN-pærerne havde en levetid på mindst 14.000 timer, mens kun 57% af BLID-pærerne havde en levetid på mindst 14.000 timer.

Peter

Vi beregner antallet af BLID-pærer, der havde en levetid på mindst 18.000 timer:

20 + 18 = 38

38 ud af 100 BLID-pærer (dvs. 38%) havde en levetid på mindst 18.000 timer.

Vi beregner antallet af SKIN-pærer, der havde en levetid på mindst 18.000 timer:

3 + 2 = 5

5 ud af 100 SKIN-pærer (dvs. 5%) havde en levetid på mindst 18.000 timer.

Peters argument: 38% af BLID-pærerne havde en levetid på mindst 18.000 timer, mens kun 5% af SKIN-pærerne havde en levetid på mindst 18.000 timer.

Kommentarer til løsningen
 

Vi aflæser BLID-pærernes levetid i regnearket og SKIN-pærernes levetid på diagrammet.

Procent betyder "per hundrede", så da 57 ud af 100 BLID-pærer havde en levetid på mindst 14.000 timer, så havde 57% af BLID-pærerne en levetid på mindst 14.000 timer.

Jo længere levetid en pære har, jo bedre.

Anna kan argumentere for, at SKIN-pærerne er bedst, da andelen af SKIN-pærer, der har en levetid på mindst 14.000 timer, er større end andelen af BLID-pærer, der har en levetid på mindst 14.000 timer.

Peter kan argumentere for, at BLID-pærerne er bedst, da andelen af BLID-pærer, der har en levetid på mindst 18.000 timer, er større end andelen af SKIN-pærer, der har en levetid på mindst 18.000 timer.

 

Opgave 4 - Højdemåling

4.1

Du skal vise med beregning, at Annas skygge er ca. 1,5 gange så lang som Anna.

Hint
 

Beregn forholdet mellem længden af Annas skygge og Annas højde:

\frac{\text{L\ae ngden af Annas skygge}}{\text{Annas h\o jde}}

Løsning
 

Vi beregner forholdet mellem længden af Annas skygge og Annas højde:

2,5/1,69 ≈ 1,47929

Annas skygge er 1,48 gange så lang som Anna, dvs. at Annas skygge er ca. 1,5 gange så lang som Anna.

Kommentarer til løsningen
 

Vi aflæser på figuren, at Annas skygge er 2,5 m lang. Vi får oplyst, at Anna er 1,69 m høj.

Da 1,48 ≈ 1,5, så er Annas skygge ca. 1,5 gang så lang som Anna.

 

4.2

Forklar, hvorfor de to blå trekanter på tegningen er ligedannede.

Hint
 

To trekanter er ligedannede, hvis vinklerne er parvist lige store:

Løsning
 

Vi får oplyst, at de to trekanter er retvinklede. Vi får også oplyst, at de to sorte vinkler er lige store. De sidste vinkler i trekanterne må derfor også være lige store.

Da vinklerne i trekanterne er parvist lige store, så er trekanterne ligedannede.

Kommentarer til løsningen
 

Vinkelsummen i en trekant er 180°, så for hver trekant gælder, at

90° + den sorte vinkel + den tredje vinkel = 180°

Da de sorte vinkler er lige store, så må den tredje vinkel i den lille trekant være lige så stor som den tredje vinkel i den store trekant.

 

4.3

Du skal vise, hvordan Anna kan have beregnet kirketårnets højde.

Hint
 

I ligedannede trekanter er forholdet mellem ensliggende sider det samme:

Løsning
 

Da trekanterne er ligedannede, så er forholdet mellem de ensliggende sider det samme.

Vi beregner forholdet mellem siderne i de to trekanter:

17,5/2,5 = 7

Alle siderne i den store trekant er 7 gange så lange som de tilsvarende sider i den lille trekant. Kirken er derfor 7 gange så høj som Anna. Vi beregner kirkens højde:

7 · 1,69 = 11,83

Anna kan have brugt ovenstående fremgangsmåde til at beregne højden af kirketårnet.

Kommentarer til løsningen
 

Vi aflæser på tegningen, at den vandrette side i den store trekant er 17,5 m lang, og at den vandrette side i den lille trekant er 2,5 m lang. Vi bruger oplysningerne til at beregne forholdet mellem de ensliggende sider i trekanterne.

 

4.4

Hvordan kan Peter bruge enten sinus, cosinus eller tangens til at beregne højden af kirketårnet?

Hint
 

I en retvinklet trekant er

\tan(v) = \frac{\text{modst\aa ende katete}}{\text{hosliggende katete}}

Løsning
 

Peter kan bruge tangens til at beregne højden af kirketårnet på følgende måde:

tan⁡(34) · 17,5 ≈ 11,8039

Kommentarer til løsningen
 

Da trekanten er retvinklet, så er

\tan(34) = \frac{\text{kirkens h\o jde}}{17,5}

Vi ganger med 17,5 på begge sider af lighedstegnet og får, at

\tan(34) \cdot 17,5 = \text{kirkens h\o jde}

 

Opgave 5 - Stearinlys

5.1

Hvor langt vil stearinlyset være efter 120 minutter?

Facit
 

16 cm

Hint
 

Aflæs i tabellen, hvor meget kortere stearinlyset bliver hvert 20. minut.

Løsning
 

Efter 100 minutter er stearinlyset 17 cm langt.

Efter 120 minutter er stearinlyset 16 cm langt.

Kommentarer til løsningen
 

Vi aflæser i tabellen, at hvert 20. minut er stearinlyset blevet 1 cm kortere:

Tid i minutter  0   20  40  60  80 100120
Stearinlysets længde i centimeter22212019181716

 

5.2

Tegn en graf, som viser sammenhængen mellem tiden og stearinlysets længde i al den tid, lyset brænder.

Hint
 

Vi får oplyst i opgaven, hvor langt stearinlyset er på forskellige tidspunkter. Markér de tilsvarende punkter i et koordinatsystem, og tegn linjen gennem punkterne.

Løsning
 
Kommentarer til løsningen
 

Vi får oplyst, hvor langt lyset er efter 0 min, 20 min, 40 min, 60 min og 80 min. Vi markerer de tilsvarende punkter i et koordinatsystem: (0,22), (20,21), (40,20), (60,19) og (80,18).

Vi tegner linjen gennem punkterne.

Bemærk: Du skal tegne en graf, der viser sammenhængen mellem tiden og lysets længde, i al den tid lyset brænder. Din figur skal derfor vise grafen fra skæringspunktet med y-aksen til skæringspunktet med x-aksen.

 

5.3

Forklar, hvad tallene 25 og 2,4 fortæller om Peters stearinlys.

Hint
 

Funktionen f er en lineær funktion, da forskriften er på formen

f(x) = ax + b

Løsning
 

Tallet 25 fortæller, at Peters stearinlys var 25 cm langt, inden det blev tændt.

Tallet 2,4 fortæller, at Peters stearinlys bliver 2,4 cm kortere pr. time, det har brændt.

Kommentarer til løsningen
 

f er en lineær funktion, hvor a = -2,4 og b = 25.

Da a = -2,4, så falder funktionsværden med 2,4 hver gang x vokser med 1. Vi får oplyst, at x er antal timer, lyset har brændt, mens f(x) er lysets længde i cm. Lysets længde falder altså med 2,4 for hver time, lyset har brændt.

Da b = 25, så er f(0) = 25, dvs. at når lyset har brændt 0 timer, så er lyset 25 cm langt. Lyset er altså 25 cm langt, inden det bliver tændt.

 

5.4

Hvor mange timer kan Peters stearinlys cirka brænde, før det er brændt helt ned?

Facit
 

Ca. 10,5 timer

Hint
 

Lyset er brændt ned, når lyset er 0 cm langt.

Løsning
 

Vi beregner, hvor lang tid der går, før lyset er 0 cm langt:

25 - 2,4x = 0   →   x = 10,41667

Peters lys kan brænde i ca. 10,5 timer, før det er brændt ned.

Kommentarer til løsningen
 

Funktionsværdien f(x) er lysets længde i cm. Lyset er brændt ned, når f(x) = 0.

Da f(x) = 25 - 2,4x, så svarer ovenstående ligning til

25 - 2,4x = 0

Du kan løse ligningen i et CAS-værktøj, fx GeoGebra™. Du kan løse ligningen i GeoGebra ved at skrive Løsninger(25-2.4x=0) i CAS-vinduet og trykke på "≈".

Du kan også løse opgaven ved at tegne grafen for f og bestemme koordinaterne til skæringspunktet mellem grafen for f og x-aksen. Skæringspunktets x-koordinat fortæller, hvor lang tid der går, før lyset er brændt ned.

 

Opgave 6 - Vinkler ved en cirkel

6.1

Tegn en cirkel med en diameter og to linjestykker på samme måde som Anna, men hvor P er placeret et andet sted på cirkelperiferien.

Hint
 

Følg vejledningen i opgaven. Du kan fx tegne figuren i GeoGebra™.

Løsning
 
Kommentarer til løsningen
 

Du kan tegne figuren i GeoGebra™ på følgende måde:

  • Tegn først et linjestykke, der skal være diameter i cirklen med værktøjet Linjestykke.
  • Bestem cirklens midtpunkt med værktøjet Midtpunkt eller centrum.
  • Tegn en cirkel med værktøjet Cirkel ud fra centrum og punkt. Linjestykkets midtpunkt er cirklens centrum C. Det andet punkt på cirklen er et af linjestykkets endepunkter Q.
  • Tegn punktet P med værktøjet Punkt på objekt.
  • Forbind punktet P med centrum C og det ene af linjestykkets endepunkter Q med værktøjet Linjestykke.

 

6.2

Forklar, hvordan Anna kan vide, at vinklerne v, w og t tilsammen er 180°, det vil sige, at v + w + t = 180°.

Hint
 

Vinklerne v, w og t er vinklerne i en trekant.

Løsning
 

Vinklerne v, w og t er vinklerne i en trekant. Vinkelsummen i en trekant er 180°, så v, w og t er 180° tilsammen:

v + w + t = 180°

 

6.3

Forklar, hvordan Anna kan vide, at vinkel v og vinkel w er lige store, det vil sige, at v = w.

Hint
 

CP og CQ er radier i cirklen.

Løsning
 

v, w og t er vinklerne i trekant CPQ. Da punkterne P og Q begge to ligger på cirklen, og C er cirklens centrum, så er CP radius i cirklen og CQ er radius i cirklen. Linjestykkerne CP og CQ er altså lige lange.

Da CP og CQ er lige lange, så er trekant CPQ ligebenet. I en ligebenet trekant er to af vinklerne lige store. De lige store vinkler er de to vinkler, der ikke ligger mellem de lige lange sider, dvs. at v og w er lige store.

Kommentarer til løsningen
 

I en ligebenet trekant er to af siderne lige lange, og to af vinklerne er lige store:

 

6.4

Forklar, hvorfor udtrykkene i linje 2) og 3) er korrekte.

Hint
 

Linje 2: t og u er nabovinkler.

Linje 3: Sammenlign linje 1 og linje 2.

Løsning
 

Linje 2: t + u = 180°

Da t og u er nabovinkler, så er t + u = 180°.

Linje 3: u = 2v

Da v + v + t = 180° og t + u = 180°, så er

v + v + t = t + u

Vi trækker t fra på begge sider af lighedstegnet og får:

v + v = u

Da v + v = 2v, så gælder der altså, at u = 2v.

Kommentarer til løsningen
 

Linje 2

Nabovinkler udgør tilsammen 180°:

Linje 3

Vi ved fra linje 1, at v + v + t = 180°.

Vi ved fra linje 2, at t + u = 180°.

 

Opgave 7 - Regneudtryk med fire 1-taller

7.1

Du skal indsætte ét regnetegn i hver firkant og eventuelt parenteser, så de 6 regneudtryk herunder bliver korrekte. Brug eventuelt svararket.

Hint
 

Du kan fx løse opgaven ved at prøve dig frem.

Hvis du kan nå frem til resultatet uden at bruge fire 1-taller, så kan du altid gange resultatet med de "overskydende" 1-taller.

Opgaven kan løses på flere forskellige måder.

Løsning
 

\begin{array}{ccccccccc} 1 & {\color{BrickRed}+} & 1 & {\color{BrickRed}-} & 1 & {\color{BrickRed}+} & 1 & = & 2 \\[2em] 1 & {\color{BrickRed}\cdot} & 1 & {\color{BrickRed}\cdot} & 1 & {\color{BrickRed}\cdot} & 1 & = & 1 \\[2em] 1 & {\color{BrickRed}-} & 1 & {\color{BrickRed}+} & 1 & {\color{BrickRed}-} & 1 & = & 0 \\[2em] {\color{BrickRed}(}1 & {\color{BrickRed}-} & 1 & {\color{BrickRed}-} & 1{\color{BrickRed})} & {\color{BrickRed}\cdot} & 1 & = & -1 \\[2em] 1 & {\color{BrickRed}:} & {\color{BrickRed}(}1 & {\color{BrickRed}+} & 1{\color{BrickRed})} & {\color{BrickRed}\cdot} & 1 & = & \frac{1}{2} \\[2em] 1 & {\color{BrickRed}:} & {\color{BrickRed}(}1 & {\color{BrickRed}+} & 1{\color{BrickRed})} & {\color{BrickRed}-} & 1 & = & -\frac{1}{2} \end{array}

Kommentarer til løsningen
 

Opgaven kan løses på flere måder, så din besvarelse kan godt være korrekt, selv om den ikke er identisk med vores. Her kan du fx se to forskellige løsninger til det første regneudtryk:

\begin{array}{ccccccccc} 1 & {\color{BrickRed}+} & 1 & {\color{BrickRed}-} & 1 & {\color{BrickRed}+} & 1 & = & 2 \\[1em] {\color{BrickRed}(}1 & {\color{BrickRed}+} & 1{\color{BrickRed})} & {\color{BrickRed}\cdot} & 1 & {\color{BrickRed}\cdot} & 1 & = & 2 \end{array}