RATKAISUT a + b 2c = a + b 2 ab = ( a ) 2 2 ab + ( b ) 2 = ( a b ) 2 > 0, koska a b oletuksen perusteella. Väite on todistettu.

Samankaltaiset tiedostot
Juuri 3 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Juuri 3 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

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)

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.

Juuri 3 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Ratkaisut vuosien tehtäviin

C. Montako prosenttia pinta-ala kasvaa, jos mittakaava suurenee 5%? a) 5 % b) 7 % c) 9 % d) 10 % e) 15 %

Laudatur 4 MAA4 ratkaisut kertausharjoituksiin

Kartio ja pyramidi

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA

Tehtävien ratkaisut

C. Montako prosenttia pinta-ala kasvaa, jos mittakaava suurenee 5%? a) 5 % b) 7 % c) 9 % d) 10 % e) 15 %

2 Pistejoukko koordinaatistossa

yleisessä muodossa x y ax by c 0. 6p

Tekijä Pitkä matematiikka

Tasogeometria. Tasogeometrian käsitteitä ja osia. olevia pisteitä. Piste P on suoran ulkopuolella.


kartiopinta kartio. kartion pohja, suora ympyräkartio vino pyramidiksi

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

Anna jokaisen kohdan vastaus kolmen merkitsevän numeron tarkkuudella muodossa

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

Ratkaisuja, Tehtävät

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ (1 piste/kohta)

Lieriö ja särmiö Tarkastellaan pintaa, joka syntyy, kun tasoa T leikkaava suora s liikkuu suuntansa

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

Geometrian kertausta. MAB2 Juhani Kaukoranta Raahen lukio

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

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

MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ

4 Avaruusgeometria. Ennakkotehtävät. 1. a) Pisin mahdollinen jana on jana AC. Pisin mahdollinen jana on jana AG. c) Kulma on 90.

Tekijä Pitkä matematiikka a) p = 2πr r = 4,5 = 2π 4,5 = 28, piiri on 28 cm. A = πr 2 r = 4,5

2 Kuvioita ja kappaleita

5 Kertaus: Geometria. 5.1 Kurssin keskeiset asiat. 1. a) Merkitään suorakulmion sivuja 3x ja 4x. Piirretään mallikuva.

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ ESITYS pisteitykseksi

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

2.1 Yhdenmuotoiset suorakulmaiset kolmiot

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

4 Polynomifunktion kulku

! 7! = N! x 8. x x 4 x + 1 = 6.

Ratkaisut Tarkastelemme kolmiota ABC, jonka sivujen pituudet ovat!, & ja ' ja niiden vastaiset korkeudet

x 5 15 x 25 10x 40 11x x y 36 y sijoitus jompaankumpaan yhtälöön : b)

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

Preliminäärikoe Pitkä Matematiikka

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

5 TASOGEOMETRIA. ALOITA PERUSTEISTA 190A. Muunnetaan 23,5 m eri yksiköihin. 23,5 m = 235 dm = 2350 cm = mm ja 23,5 m = 0,0235 km

α + β = 90º β = 62,5º α + β = 180º β 35º+β = 180º +35º β = 107,5º Tekijä MAA3 Geometria Kulma α = β 35º.

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

a) on lokaali käänteisfunktio, b) ei ole. Piirrä näiden pisteiden ympäristöön asetetun neliöruudukon kuva. VASTAUS:

Preliminäärikoe Tehtävät Pitkä matematiikka / 3

a b c d

5 Rationaalifunktion kulku

102 Käyrä. Piste ( 3,0 ) on käyrällä, jos ja vain jos sen koordinaatit. Siis piste ( 1, 2) Siis piste ( 3,0 ) ei ole käyrällä.

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

PRELIMINÄÄRIKOE. Pitkä Matematiikka

Avaruusgeometrian perusteita

MAOL-pisteytysohje. Matematiikka lyhyt oppimäärä Kevät 2014

Ympyrä 1/6 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kulma, piste, suora

Ratkaisut vuosien tehtäviin

Kenguru 2019 Student Ratkaisut

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

TEHTÄVIEN RATKAISUT. Luku a) Merkintä f (5) tarkoittaa lukua, jonka funktio tuottaa, kun siihen syötetään luku 5.

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

x + 1 πx + 2y = 6 2y = 6 x 1 2 πx y = x 1 4 πx Ikkunan pinta-ala on suorakulmion ja puoliympyrän pinta-alojen summa, eli

4.1 Urakäsite. Ympyräviiva. Ympyrään liittyvät nimitykset

Lataa ilmaiseksi mafyvalmennus.fi/mafynetti. Valmistaudu pitkän- tai lyhyen matematiikan kirjoituksiin ilmaiseksi Mafynetti-ohjelmalla!

Tekijä Pitkä matematiikka On osoitettava, että jana DE sivun AB kanssa yhdensuuntainen ja sen pituus on 4 5

15. Suorakulmaisen kolmion geometria

Tekijä Pitkä matematiikka

Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.)

MAA3 TEHTÄVIEN RATKAISUJA

4 TOISEN ASTEEN YHTÄLÖ

Koontitehtäviä luvuista 1 9

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

Pinta-alojen ja tilavuuksien laskeminen 1/6 Sisältö ESITIEDOT: määrätty integraali

Kun pallojen keskipisteet yhdistetään, muodostuu neliöpohjainen, suora pyramidi (kuva 3), jonka sivusärmien pituudet ovat 2 pallon säde eli 2 1 = 2.

Ylioppilastutkintolautakunta S t u d e n t e x a m e n s n ä m n d e n

Päähakemisto Tehtävien ratkaisut -hakemisto. Vastaus: a) 90 b) 60 c) 216 d) 1260 e) 974,03 f) ,48

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

c) 22a 21b x + a 2 3a x 1 = a,

Tekijä Pitkä matematiikka b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta.

3 Yhtälöryhmä ja pistetulo

Huippu Kertaus Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty b) Kappaleet II ja III ovat likimain lieriöitä.

PYÖRÄHDYSKAPPALEEN PINTA-ALA

x 7 3 4x x 7 4x 3 ( 7 4)x 3 : ( 7 4), 7 4 1,35 < ln x + 1 = ln ln u 2 3u 4 = 0 (u 4)(u + 1) = 0 ei ratkaisua

Ympyrän yhtälö

MAA3 HARJOITUSTEHTÄVIÄ

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

HARJOITUSTEHTÄVIÄ. Millä vektorin c arvoilla voidaan vektoreita a + b, a + c ja b +2 c siirtelemällä muodostaa kolmio?

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

1. Olkoot vektorit a, b ja c seuraavasti määritelty: a) Määritä vektori. sekä laske sen pituus.

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

a) Mitkä reaaliluvut x toteuttavat yhtälön x 2 = 7? (1 p.) b) Mitkä reaaliluvut x toteuttavat yhtälön 5 4 x

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

30 + x ,5x = 2,5 + x 0,5x = 12,5 x = ,5a + 27,5b = 1,00 55 = 55. 2,5a + (30 2,5)b (27,5a + 27,5b) =

Transkriptio:

RATKAISUT 198 197 198. Olkoon suorakulmion erisuuntaisten sivujen pituudet a ja b sekä neliön sivun pituus c. Tehtävä on mielekäs vain, jos suorakulmio ei ole neliö, joten oletetaan, että a b. Suorakulmion piiri on (a + b) ja ala ab. Neliön piiri on c ja ala c. On osoitettava, että (a + b) > c eli että a + b c > 0. Alojen yhtäsuuruudesta seuraa, että ab = c, joten c = ab. Nyt a + b c = a + b ab = ( a ) ab + ( b ) = ( a b ) > 0, koska a b oletuksen perusteella. Väite on todistettu. 199. Piirretään kolmioon korkeusjana h kulmasta β ja korkeusjana k kulmasta γ oheisen kuvion mukaisesti. Tässä α = 68 o 1 6, β = o ja γ = 180 o α β = 76 o 9. On määrättävä kolmion sivut x, y ja z, kun tunnetaan vielä kolmion ala t = 8,6 m. Kuviosta nähdään, että x sin γ = h = z sin α ja k = x sin β Kolmion ala t = 1 hy = 1 kz. Sijoittamalla tähän h:n ja k:n lausekkeet saadaan yhtälöt t = 1 xy sin γ, t = 1 yz sin α, t = 1 xz sin β. Ensimmäisestä ja toisesta yhtälöstä saadaan 1 xy sin γ = 1 sin α yz sin α = x = z sin γ. Sijoitetaan saatuun x:n lausekkeeseen kolmannesta yhtälöstä ratkaistu z. joten x = t x sin β sin α sin γ x = t sin α sin β sin γ, t sin α x = sin β sin γ. Sijoittamalla tähän alan ja kulmien arvot saadaan x 11,867. Lähtemällä samalla tavalla toisesta ja kolmannesta yhtälöstä saadaan t sin β y = sin α sin γ 7,00918. Vastaavasti saadaan lähtemällä ensimmäisestä ja kolmannesta yhtälöstä t sin γ z = sin α sin β 11,7860. Vastaus: Sivujen pituudet ovat 7,009 m, 11,9 m ja 11,76 m. Huomautus 1: Sivu x ei ole mitenkään erityisasemassa. Näin ollen riittää laskea x:n lauseke. Siitä saadaan y yksinkertaisesti muuttamalla merkinnät vastaaviksi, ts. korvaamalla α kulmalla β, β kulmalla γ ja γ kulmalla α. Edelleen, y:stä saadaan z korvaamalla β kulmalla γ, γ kulmalla α ja α kulmalla γ. Huomautus : Laskua varten voidaan asteluvuissa olevat minuutit ja sekunnit tarvittaessa muuttaa asteen osiksi, onhan 60 = 1 ja 60 = 1 o. Huomautus : Vuonna 199 ei ollut laskimia, joten trigonometristen funktioiden arvot oli katsottava taulukosta ja numeeriset laskut oli suoritettava logaritmien avulla käyttäen logaritmitauluista saatavia taulukoituja logaritmien arvoja. Kussakin vaiheessa pystyttiin laskemaan korkeintaan viiden merkitsevän numeron tarkkuudella. 1

190. On osoitettava, että oheisessa kuviossa koveran kulman α = AOB määräämät kaaret AB ja CD ovat yhtä pitkät. Jos r on suuremman ympyrän säde, on kaaren AB pituus l(ab) = α 60 πr = α 180 πr. Tarkastellaan sitten pienempää, O -keskistä ympyrää. Sen säde on konstruktion mukaan 1 r. Koska tämä ympyrä kulkee O:n kautta, on kulma α = COD tämän ympyrän kehäkulma. Koska kehäkulma on puolet vastaavasta keskuskulmasta, on keskuskulma CO D = α. Näin ollen ympyrän kaaren CD pituus on l(cd) = α 60 π 1 r = α πr = l(ab). 180 On osoitettu, että kaaret AB ja CD ovat yhtä pitkät. 191. Aloitetaan piirtämällä pyydetty kuvio. Kysytyn tetraedrin särmät ovat AB, AC, AD ja CD. Jos kuution särmä on a, on tetraedrin jokainen särmä a. Koska kaikki särmät ovat samanpituisia, on tetraedri säännöllinen. Kuutiosta jää tetraedrin ulkopuolelle yhtenevät pyramidit ABGC, CDEA, ABF D ja CDHB. Kussakin on pohjana kuution sivuneliön puolikas alaltaan 1 a ja korkeutena kuution särmä a. Näin ollen kunkin pyramidin tilavuus on Koska kuution tilavuus on a, on tetraedrin tilavuus eli se on yksi kolmasosa kuution tilavuudesta. Vastaus: Tetraedrin ja kuution tilavuuksien suhde on 1. V P = 1 a 1 a = 1 6 a. V T = a V P = a 6 a = 1 a 19. Kysessä on ääriarvotehtävä, jonka ratkaisemiseksi on muodostettava pallosektorin kokonaispinta-ala yhden muuttujan x funktiona. r-säteinen pallosektori syntyy, kun oheisessa tasokuviossa O-keskinen ympyräsektori BAC pyörähtää akselin OA ympäri. On helppo nähdä, että kokonaisalaltaan suurimman pallosektorin on oltava vähintään puolipallo, joten tilanne on kuvion kaltainen. Valitaan muuttujaksi x pallosektorin pohjaympyrän etäisyys keskipisteesta O, 0 x < r. Pallosektorin kokonaispinta muuodostuu pyörähdyskaaren BAC tuottamasta kalotista ja pyörähdyskolmion BCO tuottaman kartion vaipasta. Kalotin pinta-ala on ja pyörähdyskartion vaipan ala A K = πr AD = πr(r + x) A V = π CO CD = πr r x.

Pallosektorin kokonaispinta-ala on siis A(x) = A K + A V = πr(r + x) + πr r x. Tämä on haluttu yhden muuttujan maksimoitava funktio. Ääriarvon määräämiseksi haetaan funktion derivaatan nollakohdat. Derivaatta on A (x) = πr + 1 πr x r x = πr ( ) x. r x Siten A (x) = 0 x r x = 0 r x x = 0 r x x = r x x = (r x ) x = r 0,89r. Edellisen perusteella A (x) > 0 x < r x x < r A (x) < 0 x > r x x > r. Näin ollen pinta-alan funktio A(x) saa suurimman arvonsa derivaatan nollakohdassa. Vastaus: Suurin kokonaispinta-ala on puolipalloa suuremmalla pallosektorilla, jonka kalotin pohjaympyrän tason etäisyys pallon keskipisteestä on r. Huomautus: Vanhoissa oppikirjoissa tällainen tehtävä ratkaistiin ilman derivaattaa esimerkiksi seuraavalla tavalla. Funktion A(x) = πr(r + x) + πr r x suurin arvo on sama kuin funktion y = x + r x suurin arvo. Kun yhtälöstä r x = y x ratkaistaan neliöönkorotuksen kautta x, saadaan x = y ± r y. Suurin arvo saadaan, kun r y = 0 eli suurin arvo on y = r. Vastaava x:n arvo on x = y = r. 19. Ratkaistaan ensin tarvittava suorien leikkauspiste yhtälöparista { x y + = 0 9x + 6y + 7 = 0. Kertomalla ensimmäinen yhtälö kolmella ja laskemalla yhteen saadaan x:lle yhtälö 1x + 16 = 0 = x =. Sijoittamalla saatu x:n arvo ensimmäiseen yhtälöön saadaan y + = 0 = y = 6. Leikkauspiste on siis (, 6 ). Suora x y = a kulkee tämän pisteen kautta, jos pisteen koordinaatit toteuttavat suoran yhtälön. Tästä saadaan määrättyä a. 6 = a = a = 1 6. Piirtämällä suorat koordinaatistoon käyttäen arvoa a = 1 6 nähdään, että x y = a todella kulkee leikkauspisteen kautta. Vastaus: a = 1 6.

19. Hahmotellaan tilanteesta mallikuvio. Tehtävänannon mukaan P n = (n, 0) ja Q n = (n, ( )n ), n = 0, 1,,,.... Janojen P n Q n pituudet ovat P 0 Q 0 = ( ) 0 = 1, P 1 Q 1 =, P Q = ( ),..., P n Q n = ( ) n,.... Jokaisen suorakulmion R n kannan P n P n+1 pituus on yksi. Suorakulmioiden aloiksi A(R n ) saadaan eli yleisesti Pinta-alojen summa on siis A(R 0 ) = 1, A(R 1 ) =, A(R ) = A(R n ) = ( ), A(R ) = ( ) n, n = 0, 1,,,,.... ( ) n S = A(R n ) =. n=0 n=0 ( ),... Tämä on päättymätön geometrinen sarja, jonka suhdeluku q =. Koska q < 1, suppenee sarja ja sen summa on Vastaus: Pinta-alojen summa on. S = 1 1 =. 19. Jos luvut ovat a ja b, on a = (1+ p 100 )b. On laskettava, kuinka monta prosenttia a on suurempi kuin b. Kysytty prosenttiluku on 100 a b ( ) ( a ( b = 100 b 1 = 100 1 + p ) ) b 100 b 1 ( = 100 1 + p ) 100 + p 100 1 = p + p 100. Vastaus: p + 1 100 p prosenttia suurempi. 196. Tasasivuisen kolmion keskipiste on sen korkeusjanojen leikkauspiste. Hahmotellaan tilanteesta mallikuvio. Symmetrian vuoksi riittää tarkastella vain kolmion sivua AB ja ympyrän siitä erottamaa osaa DF. Olkoon kolmion sivun pituus a ja ympyrän säde r sekä x = DE puolikas janasta DF. Haetaan x:lle esitys a:n funktiona suorakulmaisen kolmion ODE avulla. Koska kolmio ABC on tasasivuinen, on sen pinta-ala 1 a. Ympyrän ala on πr. Alojen yhtäsuuruudesta saadaan yhteys πr = a r = π a. Korkeusjana CE = a. Korkeusjanojen leikkauspiste O jakaa korkeusjanan suhteessa 1 :, joten OE = 1 CE = 1 a.

Suorakulmaisesta kolmiosta ODE saadaan nyt x = r OE 1 = π a ( a) = ( π 1 1 )a = x = a π 1 1. Kysytty suhde on DF AB = x a = π 1 1 = π 1 0,669. Vastaus: π 1 0,7. 197. Logaritmin määritelmän mukaan log a b = c a c = b. Olkoon siis luku x niin, että log x = y ja log x = z. Tehtävän mukaan y = z 1, joten y = x = z z 1 = z. Ottamalla viimeisestä vaiheesta puolittain logaritmit saadaan Siis Vastaus: Luku on log log (/) 6,100. log (z 1) log = z log z = log log = log log. x = z = log log (/) 6,100 Huomautus 1: Luvun tarkka arvo ei riipu siinä olevan logaritmin kantaluvusta. Huomautus : Vuonna 197 ei ollut laskimia, joten vastauksen likiarvo laskettiin käyttäen taulukoituja logaritmien arvoja eli ns. logaritmitauluja. Kussakin vaiheessa pystyttiin laskemaan korkeintaan viiden merkitsevän numeron tarkkuudella.