Exponentialfunktioner och logaritmer: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
 
(9 mellanliggande sidversioner av samma användare visas inte)
Rad 1: Rad 1:
{{uppgruta | '''Bädda in filmer från Youtube'''
Varje länk nedan går till ett avsnitt i boken. Det motsvarar en genomgång på en lektion. Sidorna innehåller länkar, förklaringar och övningar men det saknas filmer. Du får gärna leta rätt på passande filmer att lägga in på respektive sida. För att filmerna ska synas tydligt vill jag att du använder en mall för att lägga filmen i en ruta. Då kan de användas för flippat. Det innebär att du ser igenom filmen i rutan före lektionen.
Lägg koden nedan överst på sidan. Den kryptiska koden i mitten är filmens ID och det hittar du i Youtubes adressfält. ''Lycka till!''
'''Här är ett exempel på kod:'''
<nowiki>
{{flipped2|
FwUvW_XY0BU |
Introduktion till Procent av Mikael Bondestam
}}
</nowiki>
}}
= Exponentialfunktioner och logaritmer =
= Exponentialfunktioner och logaritmer =


Rad 5: Rad 21:
== [[Linjära och exponentiella modeller]] ==
== [[Linjära och exponentiella modeller]] ==


= [[Logaritmer och funktionen y = 10 x|Logaritmer och funktionen y = 10<sup>x</sup>]] =
== [[Logaritmer och funktionen y = 10 x|Logaritmer och funktionen y = 10<sup>x</sup>]] ==


== [[Vad är logaritmer?]] ==
== [[Vad är logaritmer?]] ==
Rad 13: Rad 29:
== [[Logaritmiska modeller]] ==
== [[Logaritmiska modeller]] ==


== Ekvationen 2<sup>x</sup> = 3 ==
== [[Ekvationen 2 x 3|Ekvationen 2<sup>x</sup> = 3]] ==
 
Dessa och liknade ekvationer löser man genom att logaritmera båda sidorna.
 
Varför är det så?
 
Om 10<sup>2a+3b</sup> = 10<sup>y</sup> så innebär det att 2a+3b = y
 
Om log(2a+3b) = log y så innebär det att 2a+3b = y
 
Om log 10<sup>x</sup> = log 27 så innebär det att 10<sup>x</sup> = 27
 
Om man går åt andra hållet kan man säga att om 10<sup>x</sup> = 27 så innebär det att log 10<sup>x</sup> = log 27
 
Nu har vi hittat en metod att lösa ekvationer med exponentialfunktioner. Den kallas att logaritmera.
 
=== Exempel ===
 
Lös ekvationen 10<sup>2x</sup> = 200
 
Logaritmering av båda sidorna ger
 
log 10<sup>2x</sup> = log 200
 
2x  = log 200
 
x = log (200) /2
 
== Tillämpningar på exponentiell förändring ==
[[Fil:Activity decay.svg|mini|Radioaktivitet som funktion av tid; halveringstiden T<sub>½</sub> = ln(2)*τ, där τ är medellivstiden.]]
 
Lektion 2, måndag v 17
 
Här räknar vi på radioaktivt sönderfall, kol-14-metoden och liknande uppgifter.
 
=== Halveringstid ===
 
Halveringstid är den tid efter vilken hälften av en given mängd av ett radioaktivt grundämne har sönderfallit. För en enskild instabil partikel kan halveringstiden tolkas som den tid efter vilken sannolikheten är 50% för att partikeln skall ha sönderfallit. Begreppet halveringstid används ofta i samband med radioaktivt sönderfall men kan även beskriva andra former av sönderfall eller nedbrytning, speciellt sådana processer som avtar exponentiellt.
 
Orsaken till att man definierar begreppet halveringstid är att denna, för ett visst ämne eller partikel, blir konstant (oberoende av tiden och mängden av ett ämnet). Till exempel så återstår hälften av en given mängd av den radioaktiva isotopen kol-14 efter ungefär 5730 år (halveringstiden) oavsett hur stor mängd man startar med. Efter ytterligare en halveringstid återstår således en fjärdedel av den ursprungliga mängden och efter tre halveringstider en åttondel. Rent matematiskt kommer alltså en viss, ständigt minskande, mängd alltid att finnas kvar.
 
Mängden (antalet atomer eller partiklar), N(t) som återstår vid tiden t kan beräknas enligt formeln
 
::<math>N(t)=N(0)\cdot 2^{-t/T_{1/2}}</math>,
 
där <math>T_{1/2}</math> betecknar halveringstiden.
{{wp}}
 
=== Ekonomiska modeller ===
 
==== Uppgifter ====
 
Antag att du köper en bil. Du räknar med att den sjunker i värde med 12 % om året. Vad är den värd om x år?
 
Din kompis lånar pengar av ett kreditinstitut. Den effektiva räntan verkar inte så farligt hög säger hen. Gå in på nätet och se vad de erbjuder för räntor och räkan ut vad det kostar på fem år med ränta på ränta. Kolla om långivarens uträkningar stämmer.
 
Din svåger har köpt en andelslägenhet i fjälen och ska hyra ut sin andel genom en förmedling. De erbjuder ett kontrakt där ersättningen ska vara 20 000 per år med en uppräkning på 3.5 procent per år. Ge ett motförslag som baserar sig på en lägre ersättning första året  men ger mer pengar i slutändan. vad innebär det att tjäna mer pengar totalt sett?
 
=== Kol-14-metoden ===
 
C14-metoden (kol-14-metoden eller radiokolmetoden) är en radiometrisk dateringsmetod som utvecklades i slutet av 1940-talet av professor Willard Frank Libby. Libby fick Nobelpriset 1960 för denna upptäckt. Metoden ledde till en mindre revolution inom arkeologin. Den gör det möjligt att datera fornlämningar och fossil innehållande organiskt material, vanligen träkol och ben, på ett sätt som man inte kunde göra tidigare. Tekniken är enbart tillförlitlig för material som varit levande för mindre än omkring 60 000 år sedan[1].
 
Metoden bygger på att ett antal olika sorters kol finns i allt levande. Växter tar ständigt upp ett nytillskott av kol från luften i form av koldioxid, och det blir sedan del av vävnader hos djur som äter växter eller andra djur. Kolisotopen kol-14 (<sup>14</sup>C, utläses ”kol fjorton”) genomgår radioaktivt sönderfall med en halveringstid på 5730 år. Isotopen <sup>12</sup>C är däremot stabil. Fördelningen mellan dessa två isotoper i levande materia är vanligen densamma som i atmosfären, men vid samma tidpunkt som en organism slutar ta upp kol (d.v.s. dör) börjar andelen <sup>14</sup>C att sjunka. Genom att mäta mängdförhållandet mellan kolisotoperna i ett prov kan man beräkna när organismen i fråga dog.
{{wp}}
 
==== Fysikalisk bakgrund ====
Organiska föreningar är kemiska föreningar vilka innehåller kol. De i naturen vanligast förekommande kol-isotoperna är <SUP>12</SUP>C och <SUP>13</SUP>C. Dessa isotoper är stabila och sönderfaller inte inom mätningshorisonten. Men det finns även en liten andel |<SUP>14</SUP>C som genom betasönderfall övergår till kväve. <SUP>14</SUP>C har en halveringstid på 5 730 år, vilket betyder att hälften av isotopen har ”försvunnit” efter cirka 6 000 år.
 
Man antar att den kosmiska strålningen har varit relativt oförändrad under historiens gång. Därmed nyproduceras <SUP>14</SUP>C-atomer i jämn takt uppe i jordens atmosfär. Detta sker genom reaktionen
:<math>n + \mathrm{~^{14}_{7}N}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{6}C}+ p</math>
som är relativt vanlig eftersom jordens atmosfär består av 78 % kväve (N).
<SUP>14</SUP>C nyproduceras ständigt i jordens atmosfär genom den kosmiska strålningen, vilken består av neutroner. Den kosmiska strålningen träffar kväve-14-atomen på 9 000 till 10 000 meters höjd och därefter förenas den nyproducerade <sup>14</sup>C-atomen med syre för att bilda atmosfärisk koldioxid (CO<SUB>2</SUB>). Den atmosfäriska koldioxiden sprider sig sedan ner till jorden på två sätt: den regnar ner eller tas upp av växternas fotosyntes. Det betyder att djur ständigt får i sig färskt <sup>14</sup>C genom födan. Men när organismerna dör upphör detta intag och andelen <sup>14</sup>C minskar med åren. Genom att mäta andelen kol-14 i det organiska materialet kan man bestämma hur länge det varit dött.
:<math>\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e</math>
{{wp}}
 
==== Befolkningstillväxt ====
 
Jordens befolkning växer hela tiden.  Här kan vi kanske tillämpa en exponentiell modell, men vilken ?
 
År 2004 hade vi 6.4 miljarder mänskor på jorden och 2010 var det 6.8 miljarder.
När överskrider befolkningen 10 miljarder om den tillväxten fortsätter ?
 
Låt oss sätta 2004 som år 0.
På 2010-2004 = 6 år ökade befolkningen med faktorn 6.8/6.4 = 17/16 = 1.0625 eller 6.25%.
 
    Vår modell kunde se ut så här :
    <math> B(t) = 6.4\cdot (\sqrt[6]{\frac{6.8}{6.4}})^t = 6.4\cdot(\sqrt[6]{1.0625})^t </math>
 
    Då löser vi ekvationen för när denna monotont växande funktions värde blir störrä än 10.
    <math> B(10)>10</math>
 
    Vi tar logaritmen av båda sidorna.
    <math> \frac{1}{6} \cdot t \cdot \log_{10}(1.0625) > \log_{10}{(\frac{10}{6.4})} </math>
    <math> t > \frac{6\cdot \log_{10}{(\frac{10}{6.4})}}{\log_{10}(1.0625)} \approx 44.17 </math>
 
    Befolkningsmängden på jorden överskrider 10 miljoner under 2048 enligt denna modell.
    Jag antar att befolkningsmätningarna inte anger befolkningsmängden vid sista dagen på året.
    ( för t= 2004 + 44.17 = 2048.17 betyder ca 2 månader efter mätpunkten ).
 
'''Testar olika stilar'''
<big>B(t) = 6.4 (1.0625)<sup>(t/6)</sup></big>
 
Eftersom jag är ganska ny här:
3 mars 2013 kl. 22.05 (UTC)~
 
==== Geobegra ====
<ggb_applet width="968" height="473" ggbBase64="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" showResetIcon = "false" enableRightClick = "false" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "false" showMenuBar = "false" showToolBar = "false" showToolBarHelp = "false" showAlgebraInput = "false" useBrowserForJS = "true" allowRescaling = "true" />
 
=== Testa själv ===
 
Rita dessa funktioner i GGB:
 
y = 1 / x är diskontinuerlig
 
y = lg(x)
 
y = x<sup>0.5</sup> (roten ur x)
 
y = (x + 2)<sup>0.5</sup> (roten ur x)
 
=== Exempel 1 ===
 
Sök lösningen till 2/x = x + 1 genom att lägga in de två funktionerna i GGB.
 
=== Logaritmer på andra baser ===
[[File:Function-log-animation.gif|thumb|left|2-logaritmen och 2^x]]
[[File:Function-log-animation2.gif|thumb|1/2-logaritmen]]
 
Om du tänker på logaritmens definition så inser du kanske att logaritmen kan definieras för andra baser än tio som vi jobbat med. Du ser exempel här bredvid.
{{clear}}
 
== Repetition ==
 
=== Sammanfattning av kap 3 ===
 
Denna sammanfattning innehåller det viktigaste från från Wikiskola som berör kapitel 3.
 
[[Sammanfattning av kapitel 3 i Ma2C]]
 
=== Lösningar till uppgifter i boken ===
 
Liber Ma3C, kapitel 3, blandade uppgifter:
 
==== 42.a ====  


:<math>3^2^x + 3^x = 6 </math>
== [[Tillämpningar på exponentiell förändring]] ==
:<math>3^x 3^x + 3^x = 2*3 </math>
:<math>3^x (3^x + 1) = 2*3 </math>
:Jämför faktorerna på respektive sida. Den ena är ett större än den andra. 2+1 = 3.
:<math>3^x = 2 </math>
:och
:<math> (3^x + 1) =  3 </math>
:<math> \log{3^x }  =  \log{2} </math>
:<math> x \log{3}  =  \log{2} </math>
:<math> x  = \fraq { \log{2}}{\log{3} </math>
 
=== Övningar ===
 
{{print| '''(flera tester)'''
 
* [[Media: Litet_test_på_funktioner_och_logaritmer.pdf | Litet test att köra i klassen]]
* [[Media:Test_logaritmer_och_funktioner_-_Johnny,_Max,_Jakob_&_Frank_-_Matteprov.pdf | Mattetest - Logaritmer, Johnny m fl]]
* [[Media:Mattetest_1_–_Andragradsfunktioner.pdf | Mattetest -Exponentialfunktioner och logaritmer]]  
}}
 
* [http://classroomaid.visibli.com/172417d2dc9ecdc1/?web=d81418&dst=http%3A//www.khanacademy.org/%20Khan:%20Logaritms%201 Khan: Logaritms 1]
* [[Blandade repetitionsuppgifter funktioner Ma2C]]
* [[Funktioner_2C#.C3.96vning_-_hitta_funktionen_om_du_vet_fokus_och_styrlinje|Gör denna övning]]
* [http://matmin.kevius.com/logar.php Bruno Kevius om logaritmen]. Läs även andra sidor som kan vara nyttiga.
* Gör testet i boken och sedan blandade uppgifter.
 
{{uppgruta|Gör tre egna provuppgifter
Gör tre uppgifter som passar till ett prov på kapitlet. Minst en uppgift ska vara av C-svårighet. Gärna en A-uppgift
 
Skriv i Pages och använd samma mall i er grupp.
 
Sedan lägger ni ihop alla era uppgifter inom gruppen och skapa ett prov. Gör en snygg överskrift. Ange era namn. Sortera uppgifterna på lämligt sätt. Vid varje uppgift ska det framgå vilket betyg man kan få på uppgiften.
 
Mejla mig när ni är klara så publicerar jag och delar med de andra klasserna.
}}
 
=== Film ===
 
Det finns hur mycket som helst nu. Ett exempel som jag fastnade för därför att det är en enkel sak som vi inte gått in på fast jag vet att några av er använder det.
<youtube>rD0BrPd_TSI</youtube>
 
PolhemsJocke är en ny bekantskap:
<youtube>Z3Id_zqaxqo</youtube>
 
=== Prov ===
 
Här är provet från vt 2013:
 
{{print|[[ Media:Prov3_Ma2C-Funktioner-version1.3.pdf|Prov Ma2C kap3 ]]
}}


Denna ppt innehåller lösningar på alla uppgifter i provet: [http://wikiskola.se/images/Prov_Ma2C_kap_3_Funktioner_Diskussionsunderlag.pptx PPT med lösningar till prov Ma2C kap 3]
== [[Repetition logaritmer]] ==

Nuvarande version från 5 mars 2017 kl. 08.52

Uppgift
Bädda in filmer från Youtube

Varje länk nedan går till ett avsnitt i boken. Det motsvarar en genomgång på en lektion. Sidorna innehåller länkar, förklaringar och övningar men det saknas filmer. Du får gärna leta rätt på passande filmer att lägga in på respektive sida. För att filmerna ska synas tydligt vill jag att du använder en mall för att lägga filmen i en ruta. Då kan de användas för flippat. Det innebär att du ser igenom filmen i rutan före lektionen.

Lägg koden nedan överst på sidan. Den kryptiska koden i mitten är filmens ID och det hittar du i Youtubes adressfält. Lycka till!

Här är ett exempel på kod:

{{flipped2| FwUvW_XY0BU | Introduktion till Procent av Mikael Bondestam }}


Exponentialfunktioner och logaritmer

Exponentialfunktioner

Linjära och exponentiella modeller

Logaritmer och funktionen y = 10x

Vad är logaritmer?

Räkneregler för logaritmer

Logaritmiska modeller

Ekvationen 2x = 3

Tillämpningar på exponentiell förändring

Repetition logaritmer