9
Årskurs 9 Visa detaljer
3. Introduktion till funktioner Åk 9
Fortsätt till nästa lektion
Lektion
Uppgifter
Tester
Kapitel 2
3. 

Introduktion till funktioner Åk 9

Denna lektion kommer lära dig teorin för att helt förstå ämnet, och det finns både uppgifter och självtester för att kontrollera din förståelse.
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation Metod Resonemang Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
9 sidor teori
15 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Introduktion till funktioner Åk 9
Sida av 9
I den här lektionen går vi igenom följande ord och begrepp:
  • Funktion
  • Koordinatsystemet
  • Kvadranten
  • Koordinataxlar

Förkunskaper

Teori

Funktion

När vi talar om en funktion menar vi att ett tal (t.ex. tiden) bestämmer exakt ett annat tal (t.ex. temperaturen). I exemplet nedan beskriver vi hur chokladens temperatur förändras med tiden.

Molly häller upp varm choklad i en termos. Vid start är temperaturen 100^(∘)C. Varje timme sjunker temperaturen med 20 %. Denna procentuella minskning motsvarar en förändringsfaktorn på 0,8.

  • En timme senare: 0,8 * 100^(∘)C = 80^(∘)C
  • Två timmar senare: 0,8 * 80^(∘)C = 64^(∘)C

Vi kan också räkna direkt efter två timmar:

0,8 * 0,8 * 100^(∘)C= 64^(∘)C

Tre timmar senare:

0,8 * 0,8 * 0,8 * 100^(∘)C ≈ 51^(∘)C

Vi sammanställer resultaten i en tabell.

Tid (h) Temperatur (^(∘)C)
0 100
1 80
2 64
3 51
4 41
Ju längre tid som går, desto lägre blir chokladens temperatur. Vi kan därför säga att temperaturen är en funktion av tiden. För varje timme multipliceras den föregående temperaturen med samma förändringsfaktorn 0,8.
Teori

Koordinatsystemet

En funktion kan ritas i ett koordinatsystem. Systemet består av två koordinataxlar — x-axeln och y-axeln — som möts i en punkt som heter origo. De två axlarna delar in planet i fyra kvadranter. Kvadranterna numreras moturs: I, II, III och IV.

Vi kan utforska delarna av koordinatsystemet genom att dra punkten.

Koordinatsystem och en rörlig punkt

En punkt skrivs som ett par tal inom parentes, där x-värdet alltid står först. Till exempel läses (-3,2) som minus tre två.

Punkten A har koordinaterna (-3,2) och ligger i andra kvadranten. Punkten B har koordinaterna (2,-4) och ligger i fjärde kvadranten. Punkten C har koordinaterna (5,1) och ligger i första kvadranten.
Teori

Funktionsgrafer

Vi kan rita en graf i ett koordinatsystem för att visa hur chokladens temperatur sjunker när den får stå. Först markerar vi några punkter som motsvarar olika tidpunkter och deras temperatur, och sedan drar vi en linje som förenar dem.

När vi gör detta använder vi bara den övre högra delen av koordinatsystemet — den första kvadranten. På x-axeln skriver vi in tiden (t.ex. i timmar) och på y-axeln temperaturen (i grader Celsius).

Den färdiga grafen visar tydligt att temperaturen minskar i takt med att tiden går framåt.
Teori

Modellering med funktioner

En funktion kan liknas vid en maskin: vi matar in ett tal och maskinen ger oss ett annat. Tänk er en butiksvåg. När vi lägger varor i vågskålen får vi vikten (indata). Vågen multiplicerar vikten med priset per kilogram och visar sedan priset (utdata). I applet drar vi tomaterna till lådan så att vågen kan räkna ut både vikten och priset.

Buying tomatoes

Priset är en funktion av vikten. Om vi köper x kilogram tomater multipliceras vikten med priset per kilogram, så kostnaden blir priset per kilogram gånger x. På butiksvågen innebär det att funktionen som räknar ut priset multiplicerar 25kr med tomaternas vikt.


y = 25x eller f(x) = 25x

Här är några exempel på funktioner i vardagen:

  • Elförbrukningen i en elektrisk spis beror på vilken effektinställning vi väljer.
  • Fraktpriset för ett paket beror på paketets vikt.
  • Smältpunkten för is beror på lufttrycket.
Exempel

Lönesats

Lucas har just fått ett nytt jobb. Hans månadslön anges i kontraktet som 170kr per arbetad timme. Dessutom får han en bonus på 2 000kr varje månad.

a Låt m representera pengarna som Lucas tjänar för att arbeta t timmar. Skriv funktionsregeln som modellerar den mängd pengar Lucas tjänar på en månad.

Timlön: 170kr per timme
Bonus: 2 000kr per månad
t = antal arbetade timmar
m = månadslön

Börja med att skriva ner det du vet.

Timlön = 170* t kr

Månadslönen från arbetade timmar är timlönen multiplicerad med antalet timmar.

m = (170* t + 2 000) kr

Lägg ihop timlönen och bonusen för att få den totala inkomsten per månad.

Svar: m(t) = 170t + 2 000

b Om Lucas arbetar 158 timmar, hur mycket kommer han att tjäna?

Antal timmar:
t = 158

Börja med att skriva ner det du vet.

m(158) = (170* 158 + 2 000)kr =

Sätt in t=158 i funktionen m(t).

= 28 860kr

Svar: 28 860kr

Övning

Identifiera kvadranter

I det följande koordinatsystemet rör sig en punkt över kvadranterna. Ibland är punkten ritad och andra gånger ges endast dess koordinater.


En punkt rör sig till olika delar av planet.

Exempel

Raketuppskjutning

En modellraket skjuts upp rakt upp från marken. Raketen tar 4 sekunder att falla tillbaka till marken.

a Skriv funktionsregeln som beskriver raketens höjd h(t) i meter t sekunder efter uppskjutning. Höjden ges av -2 gånger den tid som förflutit sedan uppskjutning multiplicerat med skillnaden mellan den tiden och den totala flygtiden.

t : sekunder efter uppskjutning
h(t) : raketens höjd i meter
Flygtid: 4 sekunder

Börja med att skriva ner det du vet.

h(t) = -2 * t * (t-4)

Översätt beskrivningen av h(t) till ett algebraiskt uttryck. Skillnaden mellan tiden sedan uppskjutning och flygtiden är t-4.

Svar: h(t) = -2 t (t-4)

b Följande värdetabell motsvarar funktionen som modellerar raketens höjd.
t h(t)
0 A
1 6
2 B
3 C
4 0

Vilka är värdena för A, B, och C?

h(t) = -2 t (t-4)
h(t)=A när t=0
h(t)=B när t=2
h(t)=C när t=3

Börja med att skriva ner det du vet.

A=h(0) = -2(0)(0-4)m = 0m

Sätt in t=0 i höjdens funktion h(t) för att hitta värdet på A. Se till att ersätta 0 i alla förekomster av t.

B=h(2) = -2(2)(2-4)m = 8m

Sätt in t=2 i höjdens funktion h(t) för att hitta värdet på B.

C=h(3) = -2(3)(3-4)m = 6m

Sätt in t=3 i höjdens funktion h(t) för att hitta värdet på C.

Svar: A=0, B=8 och C=6.

c Rita grafen för funktionen h(t).

Svar:

Plotta punkterna från tabellen i ett koordinatsystem. Sätt t på den horisontella axeln och h(t) på den vertikala axeln.
För att plotta (1,6), hitta 1 på t-axeln och dra en vertikal linje. Hitta sedan 6 på h(t)-axeln och dra en horisontell linje. Markera punkten där de två linjerna möts. Koppla ihop punkterna med en jämn kurva.

Exempel

Graf för Vikt-Ålder Tillväxt.

Den förväntade relationen mellan en bebis ålder och vikt, för en viss pojke vars födelsevikt var 3,5kg, illustreras av följande tillväxtkurva.

a Är tiden en funktion av vikten, eller är vikten en funktion av tiden?

Tiden placeras på x-axeln och vikten på y-axeln; därför beror vikten på tiden.

I ett koordinatsystem bestäms variabeln på y-axeln av variabeln på x-axeln.

Svar: Vikten är en funktion av tiden.

b Hur mycket beräknas babyn väga vid 4 månader?

Svar: Bebisen förväntas väga 7kg när den är 4 månader gammal.

Eftersom åldern ligger på x-axeln, dra en vertikal linje vid x = 4 för att hitta punkten på kurvan. y-koordinaten på punkten visar barnets vikt vid 4 månaders ålder.

c Hur gammal förväntas bebisen vara när den väger 8kg?

Svar: Bebisen förväntas vara 7 månader gammal när den väger 8kg.

Eftersom vikten ligger på y-axeln, dra en horisontell linje vid y = 8 för att hitta punkten på kurvan. x-koordinaten för denna punkt visar bebisens ålder när den väger 8 kg.

Introduktion till funktioner Åk 9
Uppgifter
Redigera lektion
>
2
e
7
8
9
×
÷1
=
=
4
5
6
+
<
log
ln
log
1
2
3
()
sin
cos
tan
0
.
π
x
y