Matematik

Bestem arealet af punktmængden, Vejen til Matematik A2,Opgave 189 a, Side 214, (Knud Erik Nielsen)

22. juni 2023 af ca10 - Niveau: A-niveau

Opgave 289. Bestem arealerne af punktmængderne.

a)  { P ( x , y ) |  - 2  < x < 4 ∧ 0 < y 1/2 • x2 + 2 }

----------------------

Mit forsøg ( I den vedhæftede fil ses opgaven og jeg har prøvet grafisk at tegne hvordan y =  1/2 • x2 + 2  og x ser ud i et koordinatsystem som jeg forstår opgaven)

Jeg løser ligningen:

1 / 2 • x2 + 2 = x

1 / 2 x2 + 2 = 0

                4                                                                           4

A ( M ) = ∫ 1 / 2 • x2 - x + 2 dx = [ 1 / 6 • x3 - 1 / 2 • x 2 + 2x ]  = 

               0                                                                             0

1 / 2 • 43 -  1 /2 • 4+ 2 • 4 - ( 1 / 2 • 03 -  1 /2 • 0+ 2 • 0 ) = 120 / 3 ≈ 42,6667

Jeg kan godt se at min løsning er forkert.

I facitlisten er svaret side 395. på spørgsmål a) 24.

Mit spørgsmål er, hvordan løser man opgave 289 a korrekt.

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #1
22. juni 2023 af peter lind

Du skal slet ikke løse den andengradsligning. Det har ikke noget med sagen at gøre om idet hele punktmængden ligger over x-aksen. Det bliver bare nemmere.

A = ∫-24 (½x2+2)dx

Hvorfor trækker du x fra i funktionen?


Brugbart svar (1)

Svar #2
22. juni 2023 af mathon

Opgave 289. Bestem arealet af punktmængden:

 { P ( x , y ) |  - 2  < x < 4 ∧ 0 < y 1/2 • x2 + 2 }

           \small \begin{array}{llllll} & \int_{-2}^{4}\left (\frac{1}{2}x^2+2 \right )\;\mathrm{d}x=\\\\& \left [ \frac{1}{6}x^3+2x \right ]_{-2}^{4}=\\\\& \frac{1}{6}\cdot 4^3+2\cdot 4-\left ( \frac{1}{6}\cdot \left (-2 \right )^3+2\cdot \left ( -2 \right ) \right )=\\\\& \frac{4^3}{6}+8-\left ( \frac{-8}{6}+\left ( -4 \right ) \right )0\\\\& \frac{4^3}{6}+8+\frac{8}{6}+4=\\\\& \frac{64+8}{6}+12=\\\\& 12+12=\textbf{{\color{Red} 24}} \end{array}


Svar #3
22. juni 2023 af ca10

Tak for svaret

Svar #1

Jeg har misforstået opgaven idet jeg opfattede det som der var tale om to funktioner f (x ) = 1/ 2 • x2 og

g ( x ) = x

Og man skulle løse ligningen. 

Jeg kan se nu at der kun var tale om en funktion f, og f (x) = 1 /2 • x2 +2

f ( x ) - g ( x )

Mit spørgsmål er hvordan, skal man forstå opgave 289 b: ?

b ) { p ( x , y ) | - π < x < 2π ∧ sin x < y < 0 }

jeg forstår at x ligger i intervallet hvor, x er større end - π og x er mindre end 2π  ( - π < x < 2π), men hvordan  skal man forstå sin x < y < 0, for hvad er funktionen her ?

På forhånd tak.


Brugbart svar (1)

Svar #4
22. juni 2023 af mathon

                  \small \int_{-\pi}^{0}\sin(x)\;\mathrm{d}x+\int_{\pi}^{2\pi}\sin(x)\;\mathrm{d}x


Brugbart svar (1)

Svar #5
22. juni 2023 af M2023

#3. Området er det vist med blåt (Geogebra):

Vedhæftet fil:sinus.png

Svar #6
22. juni 2023 af ca10

Svar #4 og svar # 5 Tak for svarene.

jeg ser nærmere på det.


Brugbart svar (1)

Svar #7
23. juni 2023 af mathon

\small \begin{array}{lllllll} \textbf{Areal:}\\&& A=\left | \int_{-\pi}^{0}\sin(x)\,\mathrm{d}x+\int_{\pi}^{2\pi}\sin(x)\,\mathrm{d}x \right | \end{array}


Svar #8
23. juni 2023 af ca10

Tak for svaret


Svar #9
25. juni 2023 af ca10

          0                       2π

A = | ∫ sin (x) dx  + ∫  sin (x) dx = |- cos (0) - cos (-π) + (- cos (2π) - (- cos ( π)) | =  0,003

          -π                     π

Jeg kan godt se at min løsning er forkert.

I facitlisten side 395 er løsningen i spørgsmål b) 4

Til Svar # 8  mathon               

Mit spørgsmål er, hvad gør jeg forkert

På forhånd tak.


Brugbart svar (1)

Svar #10
25. juni 2023 af ringstedLC

\begin{align*} A &= \left | \int_{-\pi}^{0}\!\sin(x)\,\mathrm{d}x+\int_{\pi}^{2\,\pi}\!\sin(x)\,\mathrm{d}x \right | \\ &= \Bigl|-\cos(0)-{\color{Red} \bigl(}-\cos(-\pi){\color{Red} \bigr)}+\bigl(-\cos(2\pi)\bigr)-\bigl(-\cos(\pi)\bigr) \Bigr | \\ &= \Bigl|-\cos(0)+\cos(-\pi)-\cos(2\pi)+\cos(\pi) \Bigr | \\ &= \Bigl|-2\cos(0)+2\cos(\pi) \Bigr | \\ A &= \bigl|-2-2 \bigr |=4 \end{align*}

Med "pæne" værdier indsat i cosinus, kan du ikke få et decimalresultat medmindre der er indstillet forkert i din CAS...


Svar #11
25. juni 2023 af ca10

Til Svar #10, ringstedLC

Jeg har opdaget nu hvad problemet var. 

Min cas var indstillet forkert da den var indstillet på Degree og ikke Radian, Det burde jeg har vidst fra starten.

 0                       2π

A = | ∫ sin (x) dx  + ∫  sin (x) dx = |- cos (0) - cos (-π) + (- cos (2π) - (- cos ( π)) | =  0,003

          -π                     π

I det andet led manglede et minustegn foran cos (-π) som jeg har markeret med rød, det andet led  manglede også parenteser derfor fik jeg et forkert resultat.

Jeg har prøvet foretage beregningen endnu engang og nu kommer jeg frem til at numeriske værdi

| - 4 | = 4.

Så langt så godt.

Men mit spørgsmål drejer sig om hvordan 

= | - cos ( 0 ) + cos ( - π ) - cos ( 2π ) + cos ( π ) |

bliver til

= | - 2 cos ( 0 ) + 2 cos ( 2π ) |

hvordan foregår omregningen fra andet lighedstegn til tredje lighedstegn og hvor kommer tallet 2 fra ?

På forhånd tak.


Brugbart svar (1)

Svar #12
25. juni 2023 af ringstedLC

\begin{align*} -\cos(0)-\cos(2\pi) &= -\cos(0)-\cos(0+2\pi)&,&&\cos(x+2\pi) &= \cos(x) &\textup{formel (119)} \\ &= -\cos(0)-\cos(0) \\&= -2\cos(0) \\ \cos(-\pi)+\cos(\pi) &= \cos(\pi)+\cos(\pi) &,&&\cos(-x) &= \cos(x) &\textup{formel (120)} \end{align*}


Svar #13
25. juni 2023 af ca10

Tak for svaret

Jeg har en ældre udgave af formelsamlingen, men det betyder ikke noget 

Jeg gennemgået metoden således:

og x = o ,    - cos ( x ) = cos ( 0)

- cos ( 0 ) - cos ( 2 π )  =  - cos ( 0 ) - cos ( 0 + 2π )    ,    cos ( x + 2 π )   = cos ( x )  formel (115 )     

                                     =  - cos ( 0 ) - cos ( 0 )

                                      = - 2  cos ( 0 )                        ,  cos ( 0 ) = 1

x = π   , cos ( x ) = cos ( π )                        

cos ( - π ) + cos ( π )    =  cos ( π ) + cos ( π )           ,             cos ( - x ) = cos ( x )  formel (116)

                                      = 2 cos ( π ),                         ,  cos ( π ) = -1        

A  =  | - 2 cos ( 0 ) + 2 cos ( 2π ) |   

     = | - 2 • 1 + 2 • (-1 ) |

      = | - 2 - 2 |

      = 4


Brugbart svar (1)

Svar #14
26. juni 2023 af M2023

#3...Mit spørgsmål er hvordan, skal man forstå opgave 289 b: ?

Punktmængden { p ( x , y ) | -π < x < 2π ∧ sin x < y < 0 } er alle de punkter (x,y), hvorom det gælder, at x ligger mellem -π og 2π, og hvor y for et givet x i dette interval er større end sin(x) og mindre end 0.  

Du kan også tænke dig, at du for hvert x0 i intervallet tegner den lodrette linje x = x0. Man undersøger nu, hvilke punkter på denne linje, der ligger over sin(x0) og under 0, hvis de findes.


Svar #15
26. juni 2023 af ca10

Tak for svaret


Skriv et svar til: Bestem arealet af punktmængden, Vejen til Matematik A2,Opgave 189 a, Side 214, (Knud Erik Nielsen)

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.