Matematikk Forkurs

Page 1


Forkurs

Håvard Moe
Tea Toft Norderhaug
Sigrid Melander Vie
Odd Heir
Inger Christin Borge

Håvard Moe

Tea Toft Norderhaug

Sigrid Melander Vie

Odd Heir

Inger Christin Borge

Forkurs

Læreboka Matematikk Forkurs følger de nasjonale læreplanene for forkurset, som gjelder fra august 2022.

© H. Aschehoug & Co. (W. Nygaard) 2022

1. utgave / 2. opplag 2023

Materialet er vernet etter åndsverkloven. Uten uttrykkelig samtykke er eksemplarfremstilling, som utskrift og annen kopiering, bare tillatt når det er hjemlet i lov (kopiering til privat bruk, sitat o.l.) eller i avtale med Kopinor (www.kopinor.no).

Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatnings- og straffansvar.

Redaktører: Harald Øyen Kittang og Bjørn Johannes Neef

Grafisk formgiving: Marit Jakobsen

Ombrekking: ord & form, Gudbrand Klæstad

Omslag: Basta Illustrasjon & Design, Victor Paiam

Bilderedaktør: Hege Rødaas Aspelund

Tekniske tegninger: Framnes Tekst & Bilde AS, Eirek Engmark

Grunnskrift: Frutiger LT Std 45 Light 10/14

Papir: 100 g G-print 1,0

Trykk: Merkur Grafisk AS

Innbinding: Bokbinderiet Johnsen AS, Skien

ISBN 978-82-03-41198-4

www.aschehoug.no

Bildeliste

s. 6 Jonathan Kitchen/Getty Images, s. 17 Ninprapha Lippert/Kaktusfactory/NTB, s. 18 Jan A. Martinsen/ Aftenposten/NTB, s. 34 Lars Kraft/Getty Images, s. 58 Einar Rønqvist, s. 86 David Lees/Getty Images, s. 107 Nanisimova/iStock, s. 108 LazingBee/iStock, s. 115 Cecilie_Arcurs/iStock, s. 134 miljko/iStock, s. 139 SafakOguz/iStock, s. 146 Stock Montage/Getty Images, s. 170 milan2099/iStock, s. 174 MarkMirror/ iStock, s. 183 Eirek Engmark, s. 204 Alexander Hafemann/iStock, s. 215 Stock Montage/Getty Images, s. 217 36clicks/iStock, s. 219 Inger Christin Borge, s. 234 freestocktextures.com. Bearbeidet av Eirek Engmark, s. 235 SSPL/Science Museum/Getty Images, s. 243 ciungara/iStock, s. 246 michele lugaresi/ iStock, s. 268 Album/NTB, s. 274 amriphoto/iStock, s. 300 sajoiner/iStock, s. 319 OJO Images/iStock, s. 331 bukharova/iStock, s. 338 Artur Debat/Getty Images, s. 341 Marat Musabirov/iStock, s. 351 Silvia Janson/iStock, s. 357 tolgart/iStock, s. 364 Privat, s. 365 Trygve Bølstad/Samfoto/NTB, s. 372 Tony Max/ iStock, s. 374 guruxoox/iStock, s. 389 hadynyah/iStock, s. 399 SteveMarts1938/iStock, s. 402 magann/ iStock, s. 408 subjug/iStock, s. 414 Tone Kari Toft, s. 427 Farknot-Architect/iStock, s. 433 Alaska Stock/ NTB, s. 436 vovashevchuk/iStock, s. 446 Svein Grønvold/Samfoto/NTB, s. 450 Ridofranz/iStock, s. 455 Gudella/iStock, s. 460 Frédéric Soltan/Getty Images, s. 488 alephx01/iStock, s. 510 Wittayayut/ iStock, s. 511 Heritage Images/Getty Images, s. 519 Anna_leni/iStock, s. 524 GoodLifeStudio/iStock, s. 546 avatar25/iStock, s. 562 mikroman/Getty Images, s. 563 Science Photo Library/NTB, s. 569 Randall Munroe/xkcd.com, s. 573 mikroman/Getty Images, s. 576 Hill Street Studio/Getty Images, s. 587 Bettmann/Getty Images, s. 596 mgkaya/iStock, s. 609 Sharvik/iStock, s. 615 alex_ugalek/iStock, s. 618 a Nirian/E+/Getty Images, b Archive Photos/Stringer/Getty Images, s. 642 JonJacob/iStock, s. 644 LeManna/iStock, s. 667 Stein J. Bjørge/Aftenposten/NTB, s. 686 MarsBars/iStock, s. 717 klazing/ iStock, s. 733 alexemanuel/iStock, s. 747 Terje Pedersen/NTB

Om Matematikk Forkurs

Matematikk Forkurs består av lærebok og digitale ressurser på Aunivers.no og følger de nasjonale læreplanene for forkurset, som gjelder fra august 2022.

Læreboka

Vi presenterer matematikken på en strukturert og forståelig måte. Vi følger opp teori og eksempler med innlæringsoppgaver. I eksemplene legger vi vekt på gode forklaringer og framgangsmåter, også med programmering i Python og GeoGebra der det er relevant. I tillegg har vi UTFORSK-oppgaver som får studentene til å gå i dybden og se sammenhenger i faget, og SNAKKoppgaver som gir studentene mulighet til å kommunisere matematikk.

Hvert underkapittel inneholder differensierte oppgaver. Der det er naturlig, har vi lagt inn tidligere gitte eksamensoppgaver.

Røde oppgaver er en naturlig fortsettelse av innlæringsoppgavene.

Blå oppgaver gir større utfordringer.

Det siste kapittelet i boka er en fyldig Oppgavesamling.

Oppgaver som krever programmering, er merket med

Digitale ressurser på Aunivers.no

De digitale ressursene har samme kapittelinndeling som læreboka, og inneholder blant annet fullstendige løsninger av alle oppgavene i boka og opplæringsressurser til GeoGebra og Python.

Vi håper at Matematikk Forkurs møter dine forventninger til et komplett læreverk. Vi setter stor pris på kommentarer og innspill, så send oss gjerne en e-post til forkurs@aschehoug.no.

Vi ønsker deg lykke til med forkurset i matematikk!

Hilsen forfatterne Håvard Moe, Tea Toft Norderhaug, Sigrid Melander Vie, Odd Heir og Inger Christin Borge, og redaktørene Harald Øyen Kittang og Bjørn Johannes Neef

Innhold

1 Tall og mengder

1A Tallmengder   7

1B Brøkregning   17

1C Algoritmer   24

1D Implikasjon og ekvivalens   30

Sammendrag   33

2 Potenser og røtter

2A Potenser   35

2B Store og små tall   43

2C Røtter   48

2D Potenser med rasjonale eksponenter   53

Sammendrag   57

3 Algebra

3A Bokstavuttrykk   59

3B Kvadratsetningene   62

3C Faktorisering   66

3D Faktorisering med kvadratsetningene   69

3E Rasjonale uttrykk   75

Sammendrag   85

4 Likninger og ulikheter

4A Lineære likninger   87

4B Andregradslikninger   92

4C Nullpunktfaktorisering   102

4D Formler   110

4E Potenslikninger og eksponentiallikninger   118

4F Ekvivalens ved løsning av likninger   121

4G Likningssystemer   128

4H Ulikheter   133

Sammendrag   145

5 Funksjoner

5A Funksjonsbegrepet   147

5B Lineære funksjoner   165

5C Polynomfunksjoner   170

5D Rasjonale funksjoner   182

5E Eksponentialfunksjoner   187

5F Potensfunksjoner og rotfunksjoner   191

5G Funksjoner med delt forskrift   195

Sammendrag   202

6 Grenseverdier og kontinuitet

6A Grenseverdier   205

6B Eulertallet og eksponentialfunksjoner   215

6C Kontinuitet    219

6D Asymptoter   224

Sammendrag   233

7 Logaritmer

7A Briggske og naturlige logaritmer   235

7B Logaritmesetningene   241

7C Logaritme- og eksponentiallikninger   248

7D Logaritmefunksjoner   258

7E Generelle logaritmer   262

Sammendrag   267

8 Derivasjon

8A Vekstfart   269

8B Den deriverte   276

8C Definisjonen av den deriverte   282

8D Derivasjonsregler   291

8E Kjerneregelen   298

8F Produktregelen og brøkregelen   303

8G Størst og minst verdi   308

8H Størst og minst vekst   321

8I Tangenter   330

Sammendrag   337

9

Geometri

9A Formler fra geometrien   339

9B Spesielle vinkler og trekanter   347

9C Pytagorassetningen   353

9D Formlikhet   357

9E Optimering   360

Sammendrag   363

10 Trigonometri

10A Tangens, sinus og cosinus   365

10B Generell definisjon av sin v og cos v   374

10C Arealsetningen   386

10D Sinussetningen   391

10E Cosinussetningen   396

10F Et nytt vinkelmål   401

10G Trigonometriske identiteter   407

Sammendrag   413

11 Trigonometriske likninger og funksjoner

11A Trigonometriske grunnlikninger   415

11B Trigonometriske likninger   424

11C Trigonometriske ulikheter   429

11D Trigonometriske funksjoner   432

11E Derivasjon av trigonometriske funksjoner   448

11E Arealberegninger   457

Sammendrag   459

12 Vektorer

12A Punkter i planet og rommet   461

12B Vektorer i planet og rommet   464

12C Sum og differanse av vektorer   471

12D Parallelle vektorer   486

12E Skalarproduktet   492

12F Determinanter   501

12G Vektorproduktet   504

12H Areal og volum   514

Sammendrag   523

13 Linjer og plan

13A Linjer i planet og rommet   525

13B Plan   532

13C Skjæring mellom linjer og plan   541

13D Vinkler og avstander i rommet   552

Sammendrag   561

14 Følger og rekker

14A Rekursive sammenhenger   564

14B Rekker   578

14C Aritmetiske og geometriske rekker   584

14D Uendelige rekker   598

14E Praktiske anvendelser av rekker   607

Sammendrag   617

15 Integrasjon

15A Det bestemte integralet   619

15B Numerisk integrasjon   631

15C Bruk av det bestemte integralet   642

15D Analysens fundamentalteorem   652

15E Integrasjonsmetoder   667

15F Volum ved integrasjon   679

Sammendrag   685

16 Oppgavesamling 686

Fasit    769

Python  812

Viktige Python-kommandoer   819

Register   823

Tall og mengder

1A Tallmengder 7

1B Brøkregning 17

1C Algoritmer 24

1D Implikasjon og ekvivalens 30

Velkommen til matematikkens verden!

Tall er symboler som beskriver en størrelse, en måling eller en opptelling. Det fins ulike tallsystemer, men vi skal holde oss til titallsystemet, som bruker sifrene 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 og 9.

Egenskaper ved tallene danner grunnlaget for å klassifisere dem i ulike mengder, og enkelte mengder av tall har bestemte navn og symboler.

1A Tallmengder

Ethvert reelt tall har sin bestemte plass på tallinja, og alle punkter på tallinja representerer et reelt tall. Symbolet for mengden av reelle tall er

Alle tall du skal regne med i dette kurset, er reelle tall. Om ikke annet blir sagt, bruker vi derfor som grunnmengde

Jo større et tall er, desto lenger til høyre står det på tallinja.

For eksempel er 2 et større tall enn 3, det vil si at −>−23

–3 –4–2–101234

Tallene som er markert på tallinja ovenfor, er hele tall

Symbolet for mengden av hele tall er

De hele tallene er en delmengde av de reelle tallene. Vi skriver det slik: ⊂

De positive heltallene kaller vi naturlige tall

Vi regner ikke 0 som et naturlig tall.

Symbolet for mengden av naturlige tall er . Siden alle naturlige tall også er hele tall, er de en delmengde av de hele tallene: ⊂

Vi bruker symbolene ∈ og ∉ for å uttrykke om et tall er med i en mengde eller ikke.

La oss bruke 4 som eksempel. Det er et helt tall, men ikke et naturlig tall.

−∈ 4 betyr at 4 er med i mengden av hele tall.

−∉ 4 betyr at 4 ikke er med i mengden av naturlige tall.

–3 –4 –5–2–10123 4 5

På tallinja står 4 og 4 like langt fra null, men på hver sin side.

Vi sier at de to tallene har samme tallverdi eller absoluttverdi, nemlig 4.

Med absoluttverditegn, , kan vi uttrykke det slik: = 44 og −=44

SNAKK

Stemmer det?

Alltid − noen ganger − aldri

Forklar!

1.1

Bestem absoluttverdien av tallene. a 8 b 1 c 3 d 0

1.2

Sett inn riktig tegn i de tomme rutene. Velg mellom >=<∈ ,,, og ∉ a 35 b 35 c 33 d 3 e 0 f 3

Det fins uendelig mange tall på tallinja som ikke er hele tall. Mellom 1 og 2 er det for eksempel uendelig mange desimaltall der det bare står tretall etter komma:

1,3 1,33 1,333 osv.

Disse tallene kan vi skrive som brøker: 13 10 133 100 1333 1000 osv.

Tar vi med uendelig mange tretall etter komma, skriver vi 1,333... . Også dette tallet kan vi skrive som brøk: = 1,333 4 3

Tall vi kan skrive som en brøk med hele tall i teller og nevner, kaller vi rasjonale tall. Symbolet for mengden av rasjonale tall er Legg merke til at de hele tallene også er rasjonale tall. Det er fordi vi kan skrive dem som brøker der nevneren er 1.

Vi kan altså si at de hele tallene er en delmengde av de rasjonale tallene:

Det fins også uendelig mange tall som vi ikke kan skrive som brøker med hele tall i teller og nevner. Disse tallene kaller vi irrasjonale tall

2,3og 2 er eksempler på irrasjonale tall mellom 1 og 2.

Taster du 2 på et digitalt verktøy, får du kanskje 1,414 213 562.

Men dette er bare en tilnærmet verdi for 2

Irrasjonale tall er likevel like «virkelige» som de rasjonale tallene: I et kvadrat der sidene er 1 cm, er diagonalene ifølge pytagorassetningen 2  cm. Det kan vi bruke til å plassere 2 på tallinja.

Til sammen utgjør de rasjonale og irrasjonale tallene de reelle tallene.

Tallinja

Tallinja består av de reelle tallene, . De naturlige tallene er en delmengde av de hele tallene, som er en delmengde av de rasjonale tallene, som igjen er en delmengde av de reelle tallene:

1.3

Sett inn riktig tegn i de tomme rutene. Velg mellom ∈, ∉, ⊂ og ⊄ a 8,5

b 3

c 3,14

d e f

Venndiagram

Sammenhengen mellom de ulike tallmengdene, kan vi illustrere med et venndiagram (etter den engelske matematikeren John Venn):

De irrasjonale tallene er alle elementene i som ikke er med i , og svarer til området med den lyseste fargen i venndiagrammet ovenfor. Dette er komplementmengden til . Vi skriver og leser «ikke Q». Vi illustrerer med et nytt venndiagram:

De rasjonale talleneDe irrasjonale tallene

Mengden av de rasjonale tallene og mengden av de irrasjonale tallene har ingen elementer felles. Vi sier at snittet av mengdene er tomt, og skriver ∩ = ∅ . Symbolet står for den tomme mengden, som er en mengde uten noen elementer. Når snittet av to mengder er tomt, sier vi at de er disjunkte mengder.

Hvis vi slår sammen mengden av de rasjonale tallene og mengden av de irrasjonale tallene, får vi de reelle tallene. Vi sier at unionen av mengdene er de reelle tallene, og skriver = .

Hvis vi fjerner de rasjonale tallene fra de reelle tallene, står vi igjen med de irrasjonale tallene. Mengden av de irrasjonale tallene kan derfor uttrykkes som en mengdedifferanse: = \

EKSEMPEL 1

1.4

Venndiagram

La A og B være to delmengder av en grunnmengde S. Figurene viser hva vi mener med komplementmengde, disjunkte mengder, og snitt og union av mengder.

A er komplementmengden til A

Disjunkte mengder: A B = ∅

Beskriv disse tallmengdene. a ∪ b ∩ c \ d \

Listeform

Mengder som inneholder enkeltelementer, skriver vi på listeform. For eksempel har mengden {5, 6, 9} tre elementer: tallene 5, 6 og 9.

Hvis vi skriver ∈ x {5,6,9} , sier vi at x kan være et av de tre tallene.

Hvis vi skriver x \{5,6,9} ∈ , sier vi at x kan være et hvilket som helst reelt tall bortsett fra tallene 5, 6 og 9.

Skriv mengden av naturlige tall på listeform.

Det er ikke mulig å skrive opp alle tallene i . Uansett hvor mange tall vi tar med, så fins det flere. Det fins uendelig mange naturlige tall. Vi bruker tre prikker som symbol for dette. Vi skriver det slik på listeform: = {1,2,3,...}

1.5

Skriv tallmengdene på listeform.

a Tallene 4 og 8.

b De naturlige tallene mellom 4 og 8.

c De naturlige tallene som er større enn 5.

d

SNAKK

Forklar hva skrivemåtene betyr.

∈ x {2,3} ∈ y \{0} z \{2,2}∈−

EKSEMPEL 2

Ta for deg mengdene A {2,5,8} og B {4,5,6,7}

Finn AB , A B , BA \ og A B \

Vi tegner et venndiagram for å få god oversikt.

Det er bare tallet 5 som er med i begge mengdene, så AB {5} =

Tallene 2, 4, 5, 6, 7 og 8 er med i minst én av mengdene, så

AB {2,4,5,6,7,8} =

Når vi fjerner mengde A fra mengde B, får vi BA\{4,6,7} =

Når vi fjerner mengde B fra mengde A, får vi AB\{2,8} =

Med Python:

A = {2, 5, 8}

B = {4, 5, 6, 7}

print("Snittet av A og B er", A.intersection(B))

print("Unionen av A og B er", A.union(B))

print("B fratrukket A er", B.difference(A)) print("A fratrukket B er", A.difference(B))

Når vi kjører programmet, får vi dette resultatet:

Snittet av A og B er {5}

Unionen av A og B er {2, 4, 5, 6, 7, 8}

B fratrukket A er {4, 6, 7}

A fratrukket B er {8, 2}

1.6

Ta for deg mengdene A {3,4,5} = og B {4,5,6,7} =

a Finn AB , AB , BA \ og AB \

b Er A en delmengde av B?

c Er B en delmengde av A?

1.7

Ta for deg mengdene A {1,4,9} = og B {1,2,3,4,5,6,7,8,9} =

a Finn AB , AB , BA \ og AB \ .

b Er A en delmengde av B?

c Er B en delmengde av A?

Intervaller

Et sammenhengende utsnitt av tallinja er et intervall

Alle intervaller inneholder uendelig mange reelle tall, og er delmengder av

–3–2–1012345

På figuren er tallene fra og med 2 til og med 4 markert.

Dette er et lukket intervall, og vi skriver det slik: [2,4]

Hvis endepunktene 2 og 4 ikke er med i intervallet, skriver vi 2,4

Dette er et åpent intervall, og består av tallene fra 2 til 4, det vil si tallene som ligger mellom 2 og 4. Figuren nedenfor viser hvordan vi kan markere dette intervallet på tallinja.

–3–2–1012345

Hvis bare ett av endepunktene hører med til intervallet, sier vi at det er halvåpent:

2 til 4 skriver vi slik: [ 2,4

2 til og med 4 skriver vi slik: ] 2,4

For eksempel kan vi skrive [ −∈−22,4 og ] −∉−22,4

EKSEMPEL 3

Et intervall kan også være ubegrenset oppover eller nedover.

Dette markerer vi ved å sette en pil:

2 skriver vi slik: −→ 2, 2 skriver vi slik: ←−,2 , – 2 – 2 , –6–4–3–2–10123 –5

Til sammen utgjør de to intervallene ovenfor alle reelle tall unntatt 2.

Dette kan vi skrive som \{2} eller ,22, ←−−→

Ta for deg mengdene A [2,4] = , B [3,6] = og C {4} =

Finn AB , AB og AC \

Vi tegner en tallinje og markerer mengdene for å få god oversikt. 1 023

A og B overlapper for tallene fra og med 3 til og med 4.

Derfor er A B [3,4] =

A og B inneholder til sammen alle reelle tall fra og med 2 til og med 6.

Derfor er AB [2,6] = .

Fjerner vi tallet 4 fra det lukkede intervallet [2,4] , blir intervallet halvåpent.

Derfor er AC\2,4 =

1.8

Sett inn ∈ eller ∉ i de tomme rutene.

a 90,9[] b 3,3 ← c 3\3, −−→

d 90,9[] e 10,2 f 10,2 { }

1.9

Forklar med ord hvilke tall mengdene inneholder.

a [ → 5, b []0,9\{5}

c \5,9 d 3,722,29

1.10

Skriv som intervaller.

a Tallene fra 2 til 8. b Tallene fra og med 2 til og med 8. c Tallene fra 2 til 8 bortsett fra 5. d Tallene som er større enn 2.

e Tallene som er mindre enn 2 eller større enn 8.

SNAKK

Ta for deg mengdene 1,2 [], 1,2 og {1,2}

Beskriv sammenhengen mellom dem.

1.11

Ta for deg mengdene A [1,4] = , B [4,7] = og C {1,7} =

Finn AB , AC , BC , AB , AB \ og BC \

EKSEMPEL 4

Skriv med ulikhetstegn.

a ∈→ x 5, b [ ∈− y 2,4

a Tallet x er større enn 5. Vi kan derfor skrive x > 5. b Tallet y er et tall fra og med 2 til 4. Da er y større enn eller lik 2 og samtidig mindre enn 4. Vi kan derfor skrive y ≥ 2 og y < 4. Det blir mer oversiktlig når vi skriver det som en dobbeltulikhet:

2 ≤ y < 4

1.12

Skriv med ulikhetstegn. a ∈← x ,2 b [ ∈→ y 2, c ∈−[] z 1,2

1.13

Skriv som intervaller.

a ≤ x 3 b −<< y 55 c <≤ z 03

1.14

Hvilke utsagn uttrykker det samme?

a [] ∈ xab , 1 ≥ xa

b ∈ xab , 2 <≤ axb

c [ ∈ xab , 3 < xb

d ] ∈ xab , 4 << axb

e [ ∈→xa , 5 ≤ xb

f ∈→xa , 6 ≤< axb

g ] ∈← xb , 7 > xa

h ∈← xb , 8 ≤≤ axb

RØDE OPPGAVER

1.15

Hvilke av tallene er rasjonale tall?

a 2 3 b 4 c 2 d 7 e 0,5 f π

1.16

Fyll inn ∈ eller ∉ i de tomme rutene.

a 2,52,5 { } b 2,5 c d 1

1.17

Fyll inn ∈ eller ∉ i de tomme rutene.

a 33,5[] b 44,9 c 53, −−→

1.18

Om et tall får du vite at absoluttverdien er fem og at det ikke er et naturlig tall.

Hvilket tall er dette?

1.19

Forklar med ord hvilke tall mengdene inneholder.

a [] 3,3 b { }3,3 c → 2, d 4,55,6

1.20

Skriv mengdene som intervaller eller på listeform.

a De reelle tallene mellom 5 og 9. b De naturlige tallene mellom 5 og 9.

c Tallene som har absoluttverdien åtte. d Alle reelle tall som er minst lik åtte.

BLÅ OPPGAVER

1.21

Skriv med matematiske symboler på to ulike måter.

a De reelle tallene som er større enn 5 men mindre enn eller lik 1.

b De reelle tallene som er negative.

c De reelle tallene.

d De positive hele tallene.

1.22

Ta for deg mengdene A [1,9] = , B [4,7] = og C {1} =

Finn AB , AC , BC , AB, AB \ , A , C og \ B

1.23

Skriv med ulikhetstegn.

a x 2,55,9[] ∈ b [ ∈ x 5,6\{5} c x \3, ∈→

Brøkregning

I forrige underkapittel så vi at alle rasjonale tall kan skrives som en brøk med hele tall i teller og nevner. Her skal vi se nærmere på hvordan vi regner med rasjonale tall.

3 4 Teller Nevner

En brøkstrek betyr det samme som et divisjonstegn. Vi kan derfor regne om en brøk til desimaltall på denne måten:

3 4 3:40,75==

Enkelte kalkulatorer har en tast som gir en mal for brøk, for eksempel eller . Disse kalkulatorene har gjerne også en tast der du kan veksle fram og tilbake mellom brøk og desimaltall.

Primtall og faktorisering

Et naturlig tall n er sammensatt hvis det kan skrives som et produkt av to (like eller ulike) tall mellom 1 og n. For eksempel er 6 og 9 sammensatte tall, fordi =⋅ 623 og =⋅ 933. Et sammensatt tall er derfor delelig med minst ett tall i tillegg til tallet selv og 1.

Primtall er naturlige tall større enn 1 som ikke er sammensatte. Primtallene er derfor delelig bare med seg selv og 1. Legg merke til at tallet 1 ikke er et primtall.

Primtallene under tjue er 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 og 19.

Et naturlig tall er ett av disse tre alternativene:

EKSEMPEL 5

Å faktorisere et tall eller et uttrykk vil si å skrive det som et produkt av to eller flere faktorer.

Hvordan faktoriserer vi for eksempel tallet 12? Svaret er at det avhenger av sammenhengen. 12 kan skrives som 3 ⋅ 4, 2 ⋅ 6 eller 2 ⋅ 2 ⋅ 3, alt etter hva vi har bruk for.

12 = 2 ⋅ 2 ⋅ 3 er et eksempel på det vi kaller primtallsfaktorisering, og blir regnet som den fullstendige faktoriseringen av 12. Hvis vi ikke straks ser primtallsfaktoriseringen av et tall, kan vi starte med å skrive det som et produkt av to faktorer. Hvis disse faktorene ikke er primtall, skriver vi hver av dem igjen som et produkt av to nye faktorer. Slik fortsetter vi til vi står igjen med bare primtall.

Skriv 630 som et produkt av primtall.

Altså har vi at

Den norske matematikeren Atle Selberg (1917−2007) beviste store resultater blant annet innenfor teorien om primtall. Han er den eneste nordmannen som er tildelt Fieldsmedaljen, en utmerkelse som deles ut hvert fjerde år til fremragende matematikere under 40 år.

EKSEMPEL 6

Utviding og forkorting

Vi utvider en brøk ved å multiplisere med det samme tallet i teller og nevner. Det endrer ikke verdien av brøken.

Vi forkorter en brøk ved å dividere med det samme tallet i teller og nevner. Dette endrer ikke verdien av brøken. Hvis telleren og nevneren ikke har minst én felles faktor, får vi ikke forkortet.

a Utvid brøken 5 6 slik at nevneren blir 12.

b Forkort brøken 30 48 mest mulig.

a En mulig faktorisering av 12 er 6 2, så vi multipliserer med 2 i både teller og nevner. 5 2 6 2 10 12 ⋅ =

b Vi primtallsfaktoriserer for å se hvilke faktorer som er felles for teller og nevner.

1.24

a Utvid 5 6 slik at nevneren blir 24.

b Utvid 2 3 slik at nevneren blir 9.

c Utvid 11 70 slik at nevneren blir 630.

1.25

Forkort brøkene mest mulig.

EKSEMPEL 7

Addisjon og subtraksjon

Vi kan bare trekke sammen brøker med lik nevner. Det minste tallet som alle nevnerne går opp i kaller vi fellesnevneren. Vi utvider derfor brøkene slik at de får denne nevneren og trekker deretter sammen. Svaret forkorter vi om det er mulig.

Regn ut 3

Nevnerne er 4, 1 og 6. Det minste tallet alle nevnerne går opp i er 12, så dette er fellesnevneren.

EKSEMPEL 8

Multiplikasjon

Vi multipliserer to brøker ved å multiplisere teller med teller og nevner med nevner.

Regn ut.

Merk!

spare deg for unødvendig arbeid.

kan vi gjøre fordi vi alltid kan skrive det hele tallet som en brøk med 1 som nevner.

1.27

Regn ut.

EKSEMPEL 9

Divisjon

Når vi skal dividere med en brøk, multipliserer vi med den omvendte (inverse) brøken: t n er n t t er t 1 , siden t t 1

Regn ut.

a 3 7 : 5 6

b 2: 5 6

c 5 6 :2

a 3 7 :

2:

5 6 :2

1.28

Regn ut.

a 2 3 : 5 7

b 15 7 : 9 14

c 1 6 :3

d 3: 1 6

Brudden brøk

En brøk der telleren eller nevneren (eller begge) er en brøk, kaller vi en brudden brøk.

er eksempler på brudne brøker.

For å gjøre det tydelig hva som er teller og nevner i brudne brøker, er det vanlig å gjøre hovedbrøkstreken litt lengre enn de andre brøkstrekene.

Hovedbrøkstrek

Smånevnere

Skriv

som vanlig brøk.

Vi kan skrive hovedbrøkstreken som divisjonstegn. Da får vi

Alternativt kan vi utvide med fellesnevneren for småbrøkene. Da får vi

RØDE OPPGAVER

Regn ut.

Regn ut.

Skriv tallene i stigende rekkefølge.

BLÅ OPPGAVER

ut.

La A være en mengde som inneholder alle primtallsfaktorene til telleren i en brøk. Tilsvarende er B mengden av primtallsfaktorer til nevneren. Hva kan du si om brøken hvis AB {2,5} ∩= ?

1.36 a Regn ut. Skriv svaret både som brøk og som desimaltall.

b Regn ut flere uttrykk etter mønster av oppgave a. Kommenter.

Håvard Moe har bred realfaglig utdanning og har skrevet lærebøker i matematikk i mange år. Han er lærer ved Sandnessjøen videregående skole og underviser i matematikk, fysikk og kjemi.

Tea Toft Norderhaug har mastergrad i matematikk fra NTNU. Hun er lærer ved Bjørknes privatskole og underviser i matematikk, kjemi og naturfag. Tea har i flere år bidratt til Aschehougs læreverk i matematikk for videregående skole.

Sigrid Melander Vie er utdannet sivilingeniør fra NTNU. Hun jobber som lærer ved Rud videregående skole og underviser i matematikk og fysikk. Sigrid har i flere år bidratt til Aschehougs læreverk i matematikk for videregående skole.

Matematikk Forkurs følger de nasjonale læreplanene for forkurset og består av en alt i ett lærebok og digitale ressurser på Aunivers.no

Læreboka

Læreboka inneholder teori og eksempler med innlæringsoppgaver, samt differensierte oppgaver til hvert underkapittel. I tillegg har vi UTFORSK -oppgaver som får studentene til å gå i dybden og se sammenhenger i faget, og SNAKK -oppgaver som gir studentene mulighet til å kommunisere matematikk. Det siste kapitlet i boka er en fyldig oppgavesamling. Der det er naturlig, har vi lagt inn tidligere gitte eksamensoppgaver.

På Aunivers.no finner du Aschehougs digitale læremidler.

Odd Heir har i en årrekke vært lærer, lærebokforfatter og kursholder i matematikk for videregående skole.

Inger Christin Borge har doktorgrad innenfor algebra fra University of Oxford. Hun er ansatt ved Universitetet i Oslo hvor hun er førstelektor ved Matematisk institutt.

Aunivers.no inneholder blant annet:

•Fullstendige løsninger av alle oppgavene

•Interaktive oppgaver

•Midtveisprøve

•Eksamensløsninger

•Opplæringsressurser til GeoGebra og Python

Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.