MAA preliminääri 2018

Samankaltaiset tiedostot
Ratkaisut. π π. Ratkaisu: a) Tapa I: Yhtälön diskriminantin D = a = 4 4a kyseisen funktion kuvaaja on ylöspäin aukeava paraabeli.

Preliminäärikoe Pitkä Matematiikka

Preliminäärikoe Tehtävät A-osio Pitkä matematiikka kevät 2016 Sivu 1 / 4

Tekijä Pitkä matematiikka

PRELIMINÄÄRIKOE. Pitkä Matematiikka

MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ Merkitään f(x) =x 3 x. Laske a) f( 2), b) f (3) ja c) YLIOPPILASTUTKINTO- LAUTAKUNTA

A-osa. Ratkaise kaikki tämän osan tehtävät. Tehtävät arvostellaan pistein 0-6. Taulukkokirjaa saa käyttää apuna, laskinta ei.

MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA

Preliminäärikoe Tehtävät A-osio Pitkä matematiikka kevät 2016 Sivu 1 / 4

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

Vastaus: 10. Kertausharjoituksia. 1. Lukujonot lim = lim n + = = n n. Vastaus: suppenee raja-arvona Vastaus:

Laudatur 4 MAA4 ratkaisut kertausharjoituksiin

Tekijä Pitkä matematiikka Pisteen (x, y) etäisyys pisteestä (0, 2) on ( x 0) Pisteen (x, y) etäisyys x-akselista, eli suorasta y = 0 on y.

A Lausekkeen 1,1 3 arvo on 1,13 3,3 1,331 B Tilavuus 0,5 m 3 on sama kuin 50 l 500 l l C Luvuista 2 3, 6 7

MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2018 Insinöörivalinnan matematiikan koe, , Ratkaisut (Sarja A)

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

a) Sievennä lauseke 1+x , kun x 0jax 1. b) Aseta luvut 2, 5 suuruusjärjestykseen ja perustele vastauksesi. 3 3 ja

MAA7 Kurssikoe Jussi Tyni Tee B-osion konseptiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! Laske huolellisesti!

Ratkaisut vuosien tehtäviin

1. a. Ratkaise yhtälö 8 x 5 4 x + 2 x+2 = 0 b. Määrää joku toisen asteen epäyhtälö, jonka ratkaisu on 2 x 1.

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0

Lisätehtäviä. Rationaalifunktio. x 2. a b ab. 6u x x x. kx x

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

c) Määritä paraabelin yhtälö, kun tiedetään, että sen huippu on y-akselilla korkeudella 6 ja sen nollakohdat ovat x-akselin kohdissa x=-2 ja x=2.

Kertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0,

Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.)

Pyramidi 9 Trigonometriset funktiot ja lukujonot HK1-1. Dsin3 x. 3cos3x. Dsinx. u( x) sinx ja u ( x) cosx. Dsin. Dsin

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A)

PRELIMINÄÄRIKOE. Pitkä Matematiikka

yleisessä muodossa x y ax by c 0. 6p

Tekijä Pitkä matematiikka a) Ratkaistaan nimittäjien nollakohdat. ja x = 0. x 1= Funktion f määrittelyehto on x 1 ja x 0.

Ratkaisuja, Tehtävät

5 Rationaalifunktion kulku

Tekijä Pitkä matematiikka

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Preliminäärikoe Tehtävät Pitkä matematiikka / 3

A-osio. Ilman laskinta. MAOL-taulukkokirja saa olla käytössä. Maksimissaan yksi tunti aikaa. Laske kaikki tehtävät:

Anna jokaisen kohdan vastaus kolmen merkitsevän numeron tarkkuudella muodossa

2 Pistejoukko koordinaatistossa

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

1 2 x2 + 1 dx. (2p) x + 2dx. Kummankin integraalin laskeminen oikein (vastaukset 12 ja 20 ) antaa erikseen (2p) (integraalifunktiot

x = π 3 + nπ, x + 1 f (x) = 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 = 2x2 + 2x x 2 = x2 + 2x f ( 3) = ( 3)2 + 2 ( 3) ( 3) = = 21 tosi

Kokelaan sukunimi ja kaikki etunimet selväsi kirjoitetuna. Kaava 1 b =2a 2 b =0,5a 3 b =1,5a 4 b = 1a. 4 5 b =4a 6 b = 5a

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.

MAA02. A-osa. 1. Ratkaise. a) x 2 + 6x = 0 b) (x + 4)(x 4) = 9 a) 3x 6x

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Vastaus: Määrittelyehto on x 1 ja nollakohta x = 1.

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ ESITYS pisteitykseksi

2 Raja-arvo ja jatkuvuus

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo 10-13

Pythagoraan polku

3 Yleinen toisen asteen yhtälö ja epäyhtälö

11 MATEMAATTINEN ANALYYSI

MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy Millä reaaliluvun x arvoilla. 3 4 x 2,

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo Ratkaisut ja pisteytysohjeet

VASTAA YHTEENSÄ KUUTEEN TEHTÄVÄÄN

1. a) b) Nollakohdat: 20 = c) a b a b = + ( a b)( a + b) Derivaatan kuvaajan numero. 1 f x x x g x x x x. 3. a)

Äänekosken lukio Mab4 Matemaattinen analyysi S2016

Tekijä MAA2 Polynomifunktiot ja -yhtälöt = Vastaus a)

l 1 2l + 1, c) 100 l=0 AB 3AC ja AB AC sekä vektoreiden AB ja

l 1 2l + 1, c) 100 l=0

KERTAUSHARJOITUKSIA. 1. Rationaalifunktio a) ( ) 2 ( ) Vastaus: a) = = 267. a) a b) a. Vastaus: a) a a a a 268.

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran

4. Kertausosa. 1. a) 12

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo Ratkaisut ja pisteytysohjeet

Paraabeli suuntaisia suoria.

, c) x = 0 tai x = 2. = x 3. 9 = 2 3, = eli kun x = 5 tai x = 1. Näistä

Yhtälön oikealla puolella on säteen neliö, joten r. = 5 eli r = ± 5. Koska säde on positiivinen, niin r = 5.

1.1. YHDISTETTY FUNKTIO

Juuri 12 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Kaikkiin tehtäviin ratkaisujen välivaiheet näkyviin! Lue tehtävänannot huolellisesti. Tee pisteytysruudukko B-osion konseptin yläreunaan!

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo 10 13

Lue tehtävänannot huolella. Tee pisteytysruudukko 1. konseptin yläreunaan. ILMAN LASKINTA -OSIO! LASKE KAIKKI SEURAAVAT TEHTÄVÄT:

MAA7 7.1 Koe Jussi Tyni Valitse kuusi tehtävää! Tee vastauspaperiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin!

4 Yleinen potenssifunktio ja polynomifunktio

Pyramidi 4 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 352 Päivitetty Pyramidi 4 Luku Ensimmäinen julkaistu versio

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 5. viikolle /

1. a) Laske lukujen 1, 1 ja keskiarvo. arvo. b) Laske lausekkeen. c) Laske integraalin ( x xdx ) arvo. MATEMATIIKAN MALLIKOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ

Matematiikan peruskurssi (MATY020) Harjoitus 7 to

Pyramidi 10 Integraalilaskenta harjoituskokeiden ratkaisut sivu 298 Päivitetty

Differentiaalilaskenta 1.

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0

Kertaus. Integraalifunktio ja integrointi. 2( x 1) 1 2x. 3( x 1) 1 (3x 1) KERTAUSTEHTÄVIÄ. K1. a)

Tehtävien ratkaisut

{ 2v + 2h + m = 8 v + 3h + m = 7,5 2v + 3m = 7, mistä laskemmalla yhtälöt puolittain yhteen saadaan 5v + 5h + 5m = 22,5 v +

Transkriptio:

MAA preliminääri 018 Kaikki tehtävät arvostellaan asteikolla 0-6 pistettä. Kirjoita A-osion ratkaisut alla olevaan ruudukkoon. Vastausta voi tarvittaessa jatkaa erillisellä puoliarkilla. Osiossa A EI SAA käyttää laskinta. Taulukkokirjaa saa käyttää koko kokeessa. Koevihko ja mahdolliset A-osan erilliset vastausarkit on palautettava viimeistään kolmen tunnin kuluttua kokeen alkamisesta lukion määräämällä tavalla. A-osio. Ratkaise enintään neljä tehtävää. Nimi A1. a) Sievennä (x-) -(x- )(x+ ). 7 b) Laske (1 ) - p + sin( ). c) Ratkaise yhtälö -(x -5x- 1) = 5. 1

A. a) Millä vakion a arvoilla funktio f( x) = x + x+ a saa vain positiivisia arvoja? b) Laske c) Ratkaise yhtälö 0 ò -1 x( x + 1) dx. lg( x ) + = 0.

A. a) Pisteestä A = (-6, -, -4) kuljetaan 6 yksikköä vektorin b= i - j + k suuntaan, jolloin päädytään pisteeseen L. Kuinka kaukana piste L on pisteestä C = (1, -, )? b) Olkoon vektori a = 4 i - t j + ( t+ 6) k ja b= i - j + tk. Määritä luku t siten, että vektorit a ja b ovat yhdensuuntaiset.

A4. Funktio f( x) on kaikkialla määritelty, jatkuva ja funktion perusjakso on 4. Oheisessa kuviossa on funktion f( x) kuvaaja välillä - 4 x 0. Hahmottele seuraavat kuvaajat. Perusteluja ei tarvita. a) f( x), kun - 4 x 0 b) f( x) + f( x), kun 4 x 8 c) f( x), kun 0 x 6. 4

B1-osio. Laske tehtävistä B5-B9 enintään kolme. B5. Suorakulmaisen kolmion A kateetit ovat 18 ja 80. Hypotenuusan keskinormaali jakaa kolmion A kahteen osaan, kolmioon B ja nelikulmioon. a) Laske keskinormaalista kolmion sisään jäävän janan pituus. b) Kuinka monta prosenttia kolmion A pinta-ala on suurempi kuin kolmion B pinta-ala? B6. a) Osoita, että kaikki paraabelit y- a= x -( a-1) x kulkevat saman pisteen kautta riippumatta vakion a arvosta. p b) Mikä on tämä piste? c) Määritä tästä paraabeliparvesta se paraabeli, jonka kuvaaja sivuaa suoraa y =1. p B7. Etanoista ennustavan eukon mukaan poudan todennäköisyys on joka päivä 67,89 %. Laske todennäköisyys, että viiden päivän jaksossa a) kaikki päivät ovat sadepäiviä. b) poutapäiviä tulee neljä. p c) tulee tasan kolme peräkkäistä poutapäivää. p B8. a) Eliön kuollessa hiili-isotoopin C-14 pitoisuus alkaa vähentyä eksponentiaalisesti. Kuinka vanha on puuesine, jonka C-14 pitoisuus on vähentynyt 8 %? Kyseisen isotoopin puoliintumisaika 570 vuotta. 1 b) sin x =- ja p < x < p. Määritä kulman x kosinin tarkka arvo sekä kulman x likiarvo. B9. a) Missä lukujärjestelmässä kymmenjärjestelmän luku 51 kirjoitetaan muodossa 1? 017 b) Osoita, että jos k on pariton, niin myös k on pariton. 5

B-osio. Laske tehtävistä B10-B1 enintään kolme. B10. Muumimukin sisäosa on katkaistun kartion muotoinen, jossa pohjan halkaisija on 6,4 cm ja suuosan halkaisija 7,6 cm. Mukiin kaadetaan1,5 dl kahvia. Kuinka korkealle nousee nesteen yläpinta mukin pohjasta laskettuna, kun mukin sisäkorkeus on 7 mm? B11. a) Kirjoita erotusosamäärän lauseke kohdasta a kohtaan a+ h? Mitä asiaa erotusosamäärän avulla selvitetään? p x b) Jyrkkää rinnettä kuvaa likimäärin funktio f( x) =-x tietyllä välillä. Arvioi rinteen kaltevuuskulmaa kohdassa x =1, 5 käyttäen keskeisdifferenssiä ja arvoa h = 0,01. Anna tulos asteen kymmenesosan tarkkuudella. 4p B1. Paraabelille y = x-x piirretään I-neljänneksen pisteeseen tangentti, jonka kuvaaja on laskeva suora. Tangentti rajoittaa positiivisten koordinaattiakselien ja käyrän y = x-x kuvaajan kanssa kaksiosaisen alueen A. Laske alueen A pinta-alan pienin mahdollinen arvo. ì 8 ï B1. a) Osoita, että funktio f( x) = í (x + 4), x³ 0 on erään ï î0, muulloin satunnaismuuttujan X tiheysfunktio. b) Muodosta satunnaismuuttujan X kertymäfunktion F( x) lauseke. c) Laske todennäköisyys PX> ( 6). 6

Ratkaisut A1. a) Sievennä (x-) -(x- )(x+ ). 7 b) Laske (1 ) - p + sin( ). c) Ratkaise yhtälö -(x -5x- 1) = 5. Ratkaisu: a) (x-) -(x- )(x+ ) = 4x - 1x+ 9 -(4x -9) =- 1x + 18 7 b) (1 ) - p p + sin( ) = ( ) + sin( + p ) 5 9 p 9 16 = + sin( ) = - 1 =-. 5 5 5 c) -(x -5x- 1) = 5Û - x + 5x+ 1= 5Û - x + 5x- = 0 A. a) Millä vakion a arvoilla funktio f( x) = x + x+ a saa vain positiivisia arvoja? b) Laske - ± - - - x= Û x= x= () - c) Ratkaise yhtälö 0 ò -1 5 5 4 ( ) ( ) tai 1. x( x + 1) dx. lg( x ) + = 0. Ratkaisu: a) Tapa I: Yhtälön diskriminantin D= - 4 1 a= 4-4a on oltava negatiivinen, sillä kyseisen funktion kuvaaja on ylöspäin aukeava paraabeli. Siis 4-4a< 0 Û a> 1. Tapa II: Havaitaan, että x + x+ a= ( x+ 1) + a-1, josta huipun koordinaatit (-1, a -1). Huipun y-koordinaatti oltava positiivinen, joten a- 1 > 0 Û a> 1. Tapa III: Selvitään huipun koordinaatit derivaatan avulla. Huipun y-koordinaatti oltava positiivinen, joten a- 1 > 0 Û a> 1. 0 0 b) ò x( x + 1) dx = /( x + x ) -1-1 1 = ( 0 + 0 )-( (- 1) + (- 1) ) =-. c) lg( x ) + = 0. Oltava x > 0 Û x< 0 tai x> 0. ( ei vaadita) - 1 log 10( x ) =-Þ x = 10 =. 100 1 1 Saatu molemmat vastaukset x= tai x=-. 10 10 Yhtälön muokkaaminen muotoon lg( x ) + = 0 max 7

A. a) Pisteestä A = (-6, -, -4) kuljetaan 6 yksikköä vektorin b= i - j + k suuntaan, jolloin päädytään pisteeseen L. Kuinka kaukana piste L on pisteestä b) Olkoon vektori Määritä luku t siten, että vektorit a ja b ovat yhdensuuntaiset. Ratkaisu: a) Vektorin a = 4 i - t j + ( t+ 6) k ja b= i - j + tk. b= i - j + k pituus b = + (- 1) + =. C = (1, -, )? 0 1 0 Paikkavektori OL = OA + b ( tai b = b, josta OL= OA+ 6 b ). OL =-6i-j - 4k + (i - j + k ) =-i -4 j Þ L = (-, -4, 0). Pituus LC = (1 + ) + (- + 4) + ( - 0) =. b) Oltava a = sb, s ¹ 0. 4 i - t j + ( t + 6) k = s(i - j + t k ) Û 4 i - t j + ( t + 6) k = si - s j + tsk. ì 4= s ï Vertailemalla kertoimia saadaan yhtälöryhmä í - t =-. s ï ît + 6 = ts Ylimmästä yhtälöstä saadaan s = ja keskimmäisestä yhtälöstä t = 6. Katsotaan toteutuuko alimmainen yhtälö (tämä suoritus on oltava). 6+ 6= 6 tosi. Siis t = 6. A4. Funktio f( x) on kaikkialla määritelty, jatkuva ja funktion perusjakso on 4. Oheisessa kuviossa on funktion f( x) kuvaaja välillä - 4 x 0. Hahmottele seuraavat kuvaajat. Perusteluja ei tarvita. a) f( x), kun - 4 x 0 b) f( x) + f( x), kun 4 x 8 c) f( x), kun 0 x 6. Ratkaisu: a) Y-koordinaatin arvot kaksinkertaistuvat, nollakohdat säilyvät ja minimipisteen koordinaatit ovat (-, -4). Jos piirretty väärälle välille, niin max. b) Jaksollisuuden nojalla funktion f( x) kuvaaja on välillä 4 x 8 samanlainen kuin tehtävässä piirretty kuvaaja. Välillä Täten tällä välillä 4 x 8 pätee f( x) 0, jolloin f( x) =-f( x). f( x) + f( x) =- f( x) + f( x) = 0 eli jana x- akselilla. 8

4 c) Sisäfunktio johtaa jakson puolittumiseen. Jakso on siten =. Minimipisteen y-koordinaatti on edelleen -. Jos piirretty väärälle välille tai ei ole kolmea kupua, niin 0p Yleisohje koko tehtävälle. Huolimaton piirto max 5. Ei ole korostettu, että myös välin päätepisteet ovat mukana max 4. 9

B1-osio. Laske tehtävistä B5-B9 enintään kolme. B5. Suorakulmaisen kolmion A kateetit ovat 18 ja 80. Hypotenuusan keskinormaali jakaa 10

kolmion A kahteen osaan, kolmioon B ja nelikulmioon. a) Laske keskinormaalista kolmion sisään jäävän janan pituus. b) Kuinka monta prosenttia kolmion A pinta-ala on suurempi kuin kolmion B pinta-ala? Ratkaisu: a) Kuvion merkinnöillä saadaan hypotenuusan FE pituus jolloin janan DE pituus DE = 41. Oltava hyvä kuvio. Kolmiot CDF ja EDG ovat yhdenmuotoisia (kk), sillä C = E suorana kulmana ja D on molemmille kolmioille yhteinen. Yhdenmuotoisuus pitää perustella. Olkoon x kysytyn janan pituus. x 41 69 9 Saadaan verranto = Þ x = = 9 = 9, 5. 18 80 40 40 18 80 41 9,5 b) Kolmion A pinta-ala on A = = 70 ja pinta-ala on B = = 189,115. 70 6400 Alojen suhde = =,80757 189,115 1681 (Alojen suhde voidaan laskea myös mittakaavan neliönä FE = 18 + 80 = 8, Täten kolmion A pinta-ala on 80,75...%» 80 % suurempi kuin kolmion B pinta-ala +p Jos merkitseviä numeroita on 4 tai enemmän, niin max 5 Mikäli laskettu vain likiarvoilla, niin max 4 Vastaus 80 % - æ80 ö ç ). è41ø B6. a) Osoita, että kaikki paraabelit y- a= x -( a-1) x kulkevat saman pisteen kautta riippumatta vakion a arvosta. p b) Mikä on tämä piste? c) Määritä tästä paraabeliparvesta se paraabeli, jonka kuvaaja sivuaa suoraa y =1. p Ratkaisu: a) Valitaan paraabeliparvesta esim. a:n arvoja a = 0 ja a = 1 vastaavat paraabelit. 11

Saadaan y = x + x ja ì y = x + x Yhtälöparista í seuraa x + x= x +1Þ x= 1 ja y =. î y = x + 1 (Tai joku muu järkevä aloitus ) Osoitetaan, että kaikki parven paraabelit kulkevat tämän pisteen kautta sijoittamalla x= 1 ja y = paraabeliparveen mikä on tosi lause. b) Piste P = (1,). c) Tapa I: Yhtälöparilla y = x + (1 - a) x+ a ja y = 1 pitää olla vain yksi ratkaisu (kaksoisjuuri), jolloin yhtälön 1 = x + (1 - a) x+ a eli x + (1 - a) x+ a- 1 = 0 diskriminantin oltava nolla. Tulon nollasäännön avulla saadaan josta paraabelit y = x + 1 tai y = x - 4x+ 5. Tapa II: Paraabelin huipun y-koordinaatin pitää olla 1. Neliöksi täydentämällä saadaan a a 1 josta huipun y-koordinaatti - + -. 4 4 a a 1 Saadaan yhtälö - + - = 1 4 4 Jatko kuten tavassa II -b b -4ac Tapa III: Havaitaan, että ratkaisukaavasta ax + bx + c = 0 Þ x = ± a a -b seuraa symmetrian nojalla, että huipun x-koordinaatti x =. a Nyt siis paraabelin Tapa IV: Olkoon y = x + 1 - a= 1 -( a- 1) 1Û - a= -a, D= -a - a- = Û a - a+ = (1 ) 4 1 ( 1) 0 6 5 0. a a a a - 6 + 5 = 0 Û( -1)( - 5) = 0. a= 1 tai a= 5, -(1-a) a-1 x = =. 1 y = x -( a- 1) x+ a huipun x-koordinaatti on Y-koordinaatti saadaan sijoittamalla. Jne. f x x a x a ( ) = -( - 1) +. TI-nspire ja tangentin yhtälö, josta jatko. a-1 a a 1 x -( a- 1) x+ a = ( x- ) - + -, 4 4 Huipun x-luku symbolisella laskimella 1

B7. Etanoista ennustavan eukon mukaan poudan todennäköisyys on joka päivä 67,89 %. Laske todennäköisyys, että viiden päivän jaksossa a) kaikki päivät ovat sadepäiviä. b) poutapäiviä tulee neljä. p c) tulee tasan kolme peräkkäistä poutapäivää. p Ratkaisu: a) poutapäivä = p ja sadepäivä = s. P(" s ") = 1-0,6789 = 0,11. Suotuisa tapahtuma s ja s ja s ja s ja s. Kertolaskukaavan nojalla saadaan 5 P( kysytty ) = 0,11 = 0, 00415...» 0, 00414. b) Binomikaavan nojalla saadaan æ5ö 4 1 P( kysytty ) = ç 0,6789 0,11 = 0,41061...» 0,411. è4ø Vaihtoehtoinen tapa: jono pppps, pppsp, ppspp, psppp,spppp vastaus Puuttuu järjestys max c) Jono pppss, sppps, ssppp, josta todennäköisyys P 1 = 0, 6789 0,11 = 0, 096787504690... Havaittu myös suotuisa jono psppp tai pppsp, josta todennäköisyys 4 P = 0, 6789 0,11 = 0,16448660150... Kysytty todennäköisyys on P1+ P = 0, 1708405...» 0,. Yleisohje koko tehtävälle: ei vaadita vastaukseen neljää merkitsevää numeroa, mutta jos on väärin pyöristetty niin max 5. Desimaalien määrää riippuu laskimesta ja asetuksista. 1

B8. a) Eliön kuollessa hiili-isotoopin C-14 pitoisuus alkaa vähentyä eksponentiaalisesti. Kuinka vanha on puuesine, jonka C-14 pitoisuus on vähentynyt 8 %? Kyseisen isotoopin puoliintumisaika on 570 vuotta. 1 b) sin x =- ja p < x < p. Määritä kulman x kosinin tarkka arvo sekä kulman x likiarvo. Ratkaisu: a) Tapa I: Hiilen C-14 alkumäärä olkoon a. (Jos sitä ei ole, niin max.) 1 t/570 Määrää t vuoden kuluttua kuvaa malli Nt () = a ( ). 1 t/570 Saadaan yhtälö a ( ) = (1-0,8) a eli 1 t/570 t ln(0, 7) ( ) = 0, 7 Þ = Û t = 715, 657091447...» 700 vuotta. 570 1 ln( ) Hyväksytään myös 716 tai 70 vuotta, mutta jos desimaaleja mukana niin - t Tapa II: Määrää t vuoden kuluttua kuvaa malli Nt () = ak. Puoliintumisajasta saadaan yhtälö 1 570 1 1 570 a k = aþ k = ( ) = 0,9998790901... Täten kysytty saadaan ratkaistua yhtälöstä t ln(0, 7) a 0,9998790901 = 0, 7aÞ t = ln(0,9998790901) = 715, 657091447...» 700 vuotta. b) Kyseessä kolmas neljännes, joten kulman x kosinin arvo on negatiivinen. cos x=- 1-sin 1 =- - - =- x 1 ( ). 14

-1 cos( x ) =-, josta eräs kulma x = cos (- ) =,801755744157... (rad). Kaikki yhtälön cos( x ) =- ratkaisut ovat x=±,801755744157 + n p, missä n on kokonaisluku. Ainoa ratkaisu, joka toteuttaa ehdon p < x < p on -,801755744157 + 1 p =, 481495604...», 48. (» 199,47 ) Tapa II: B9. a) Missä lukujärjestelmässä kymmenjärjestelmän luku 51 kirjoitetaan muodossa 1? 017 b) Osoita, että jos k on pariton, niin myös k on pariton. Ratkaisu: a) Olkoon lukujärjestelmän kantaluku k. 1 0 Tällöin 1k = 1 k + k + k = k + k+. +p Saadaan yhtälö k k k k + + = 51 Û( - 6)( + 8) = 0. Tulon nollasäännön nojalla saadaan k = 6 tai ( k =-8,ei mielekäs). b) Käytetään epäsuoraa todistustapaa. Tehdään antiteesi: k on parillinen. joten k on muotoa k = n, missä n on kokonaisluku. 017 017 017 017 Tällöin k = ( n) = n. 017 017 016 17 016 17 Luku n = n = ( n ) = m, missä m on kokonaisluku. Luku m on siten parillinen, koska tekijänä on luku. Siten ristiriita 017 oletuksen k on pariton kanssa eli antiteesi on väärä eli itse teesi oikea. 15

B-osio. Laske tehtävistä B10-B1 enintään kolme. B10. Muumimukin sisäosa on katkaistun kartion muotoinen, jossa pohjan halkaisija on 6,4 cm ja suuosan halkaisija 7,6 cm. Mukiin kaadetaan1,5 dl kahvia. Kuinka korkealle nousee nesteen yläpinta mukin pohjasta laskettuna, kun mukin sisäkorkeus on 7 mm? Ratkaisu: Tapa I: Sijoitetaan mukin pohjan keskipiste origoon, jolloin pohjan halkaisijan 1 reuna on pisteessä A = (,0). Katso kuvio. 5 4 1 Suuosan halkaisijan reuna on pisteessä B = (,7 ). 5 5 (tai joku muu järkevä aloitus) ) (tai hyvä kuvio) ) 7, - 0 19 Suoran AB yhtälö y- 0 = ( x-, ) Þ y = 1 x-.,8 -, 5 Mukin sisäosa syntyy, kun jana AB pyörähtää y-akselin ympäri. 19 1 16 y = 1 x- Û x= y+. Olkoon h kysytty korkeus. 5 1 5 muki Yhtälö h h h 1 16 ò òp y òp ( ) 1 5 0 0 0 V = dv = r dy = y + dy V muki = 150 (5 + 19) p (5 + 880 + 11059) = p / h y dy = h h h 0 54 000 10800 ratkaistu symbolisella laskimella ja saatu = 4,1891501041» 4, cm. 7, - 0 19 Tapa II: Saatu janan AB yhtälö y- 0 = ( x-, ) Þ y = 1 x-. +p,8 -, 5 1 16 Suuosan säde korkeudella h on h +. 1 5 Käytetty katkaistun kartion taulukkokirjan kaavaa ja saatu yhtälö p h 1 16 1 16 (, +, ( h+ ) + ( h+ ) ) = 150. 1 5 1 5 +p Ratkaistu yhtälö symbolisella laskimella ja saatu h = 4,1891501041» 4, cm. 16

B11. a) Kirjoita erotusosamäärän lauseke kohdasta a kohtaan a+ h? Mitä asiaa erotusosamäärän avulla selvitetään? p x b) Jyrkkää rinnettä kuvaa likimäärin funktio f( x) =-x tietyllä välillä. Arvioi rinteen kaltevuuskulmaa kohdassa x =1, 5 käyttäen keskeisdifferenssiä ja arvoa h = 0,01. Anna tulos asteen kymmenesosan tarkkuudella. 4p Ratkaisu: f( a+ h) - f( a) a) Lauseke on. h Erotusosamäärän avulla voidaan selvittää pisteiden ( a, f( a)) ja ( a+ h, f( a+ h)) kautta kulkevan sekanttisuoran kulmakerroin. Huom. Jo sanat sekantti ja kulmakerroin antavat pisteen x b) Tapa I: Määritellään laskimeen funktio f( x) =-x. f( a+ h) - f( a-h) Keskeisdifferenssi. h f(1,5 + 0,01) - f(1,5-0,01) =. 0,01 =-6,15 017 56 5... (Desimaalien määrä riippuu käytettävästä laskimesta ja asetuksesta) Keskeisdifferenssi antaa sekantin kulmakertoimen, joten tana =-6,15 017 56 5... -1 a = tan (- 6,15 017 56 5...) =- 87,81076574»-87,8. Huom! Miinus merkkiä ei vaadita vastaukseen 17

Tapa II: b) Keskeisdifferenssi on oikeanpuoleisen ja vasemmanpuoleisen erotusosamäärän keskiarvo. f(1,5 + 0, 01) - f(1,5) Oik.p. =-6, 766 965186... 0,01 f(1,5-0, 01) - f(1,5) Vas.p - =-5,59 786081... -0,01 Keskiarvo -6,15 017... Vastaus B1. Paraabelille y = x-x piirretään I-neljänneksen pisteeseen tangentti, jonka kuvaaja on laskeva suora. Tangentti rajoittaa positiivisten koordinaattiakselien ja käyrän y = x-x kuvaajan kanssa kaksiosaisen alueen A. Laske alueen A pinta-alan pienin mahdollinen arvo. 1 Ratkaisu: Olkoon tangentin sivuamispisteen koordinaatit ( aa, - a), missä < a 1. ( Jos määrittelyehtoa ei missään mainita, niin max 5p) Tangentin yhtälö y-( a- a ) = (1- a)( x-a). ( y = 1-x) y = - a x+ a (1 ). a Tangentti leikkaa y-akselin kohdassa B= (0, a ) ja x-akselin kohdassa C = (,0). a -1 a a 4 Kolmion OBC pinta-ala 1 a 1 A= a - =, < a 1. Piste O on origo. 4a - Paraabeli y = x-x rajoittaa välillä 0 x 1 alueen D, jonka ala 1 1 saadaan integraalista ò ( x - x ) dx =. 6 0 4 a 1 1 Kysytyn kaksiosaisen alueen pinta-ala on Ea ( ) = A- D= -, < a 1. 4a - 6 a (a- ) 1 Derivaatta E ( a) =, < a< 1. ( symbolinen laskin) (a -1) 18

Derivaatan nollakohta a= tai ( a= 0). ( symbolinen laskin) Perustelu absoluuttiselle minimille esim. kulkukaavion/ funktion kuvaajan/derivaatan kuvaajan avulla E (0, 6) =- 1, 08 < 0 ja E (0, 7) = 0, 1475 > 0. Täten derivaatan merkki vaihtuu kohtaa a = ohitettaessa negatiivisesta positiiviseksi, joten kyseessä on absoluuttinen minimikohta. 7 Saatu vastaus E ( ) =. 54 Eräitä laskuja tukevia symbolisen laskimen suorituksia. 19

ì 8 ï B1. a) Osoita, että funktio f( x) = í (x + 4), x³ 0 on erään ï î0, muulloin satunnaismuuttujan X tiheysfunktio. b) Muodosta satunnaismuuttujan X kertymäfunktion F( x) lauseke. c) Laske todennäköisyys PX> ( 6). Ratkaisu: a) Oltava - ò f( x ) ³ 0 ja f ( x) dx = 1. - Ensimmäinen ehto selviö, (sillä parillinen eksponentti ja kielto x ¹- ei kuulu alueeseen). 0 M 8 M 4 f ( x) dx = f ( x) dx + lim dx = 0+ lim /- ò ò ò - - M (x+ 4) M 0 x+ 4 0 4 M - + 1¾¾¾ 0 + 1 = 1. Oltava näkyvissä raja-arvoprosessi ja int.funktio. M + 4 b) Kun x< 0, niin F( x) = 0, koska vaaka-akselin kanssa ei muodostu pinta-alaa. x 8 x 4 4 x Kun x ³ 0, niin F( x) = ò dt = /- = 1 - =. (t+ 4) 0 t+ 4 x+ 4 x+ 4 0 c) PX ( > 6) = 1 - PX ( 6) = 1-6 = 1. 6 + 4 4 4 Voi myös laskea suoraan laskimella ò dx. +p (x + 4) 6 0