Kitsas riigieksam 2018, ülesanne 6: Tehase toodang aastate kaupa
Tehas valmistas esimese nelja aastaga 9700 toodet. On teada, et tootmine kasvas igal aastal ühe ja sama arvu toodete võrra ning kolmanda ja neljanda aastaga valmistati kokku 1400 toodet rohkem kui kahe esimese aastaga.
1.Mitu toodet valmistati 3. aastal?
2.Tootmine kasvas samas tempos. Mitu aastat kulus 16 650 toote valmistamiseks?
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2018, ülesanne 6
Valemikaart: aritmeetiline jada
an=a1+(n−1)d
Sn=2(a1+an)⋅n
Valemikaart: ruutvõrrandi lahendivalem
ax2+bx+c=0
x1;2=2a−b±b2−4ac
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Iga aasta toodang on aritmeetilise jada liige. Kirjuta kõik neli liiget esimese liikme a1 ja vahe d kaudu ning koosta tingimustest võrrandid.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Kirjuta aastate toodang jadana
Esimeses küsimuses tuleb leida kolmanda aasta toodang. Kuna toodang kasvas igal aastal sama arvu võrra, moodustavad aastate toodangud aritmeetilise jada. Tähistame esimese aasta toodangu a1 ja aastase kasvu d.
Kirjutame üldliikme valemi.
an=a1+(n−1)d
Kirjutame nelja esimese aasta toodangu a1 ja d kaudu.
a1,a2=a1+d,a3=a1+2d,a4=a1+3d
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Leia aastane kasv
Kolmanda ja neljanda aasta toodang kokku on 1400 võrra suurem kui kahe esimese aasta toodang.
Kirjutame tingimuse võrrandina.
(a3+a4)−(a1+a2)=1400
Asendame liikmed a1 ja d kaudu.
(a1+2d+a1+3d)−(a1+a1+d)=1400
Avame sulud ja koondame. Liikmed a1 koonduvad ära.
2a1+5d−2a1−d=1400⇒4d=1400
Jagame mõlemaid pooli arvuga 4.
d=41400=350
Iga hilisem aasta on varasemast d võrra suurem: a3−a1=2d ja a4−a2=2d. Seega on kahe hilisema aasta summa kahe esimese omast 4d võrra suurem.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Leia esimese aasta toodang
Nelja aasta toodangu summa on 9700.
Liidame neli liiget ja võrdsustame summaga.
a1+(a1+d)+(a1+2d)+(a1+3d)=9700
Koondame sarnased liikmed.
4a1+6d=9700
Asendame d=350.
4a1+6⋅350=9700⇒4a1+2100=9700
Viime arvu 2100 paremale poole.
4a1=9700−2100=7600
Jagame mõlemaid pooli arvuga 4.
a1=47600=1900
Sama võrrandi annab summa valem S4=2(a1+a4)⋅4=2(2a1+3d)=4a1+6d.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 1Samm 4: Arvuta kolmanda aasta toodang
Asendame üldliikme valemisse n=3, a1=1900 ja d=350.
a3=a1+2d=1900+2⋅350=1900+700=2600
Kontroll: aastate toodangud on 1900, 2250, 2600 ja 2950. Nende summa on 9700 ning (2600+2950)−(1900+2250)=5550−4150=1400.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 2Samm 5: Koosta võrrand aastate arvu jaoks
Teises küsimuses on teada jada summa Sn=16650 ja otsime liikmete arvu n ehk aastate arvu.
Kirjutame n-nda liikme n kaudu.
an=1900+(n−1)⋅350=1900+350n−350=1550+350n
Kirjutame summa valemi.
Sn=2(a1+an)⋅n
Asendame a1=1900, an=1550+350n ja Sn=16650.
2(1900+1550+350n)⋅n=16650
Korrutame mõlemaid pooli arvuga 2 ja avame sulud.
(3450+350n)⋅n=33300⇒350n2+3450n−33300=0
Jagame võrrandi mõlemaid pooli arvuga 50.
7n2+69n−666=0
Kõik kolm kordajat 350, 3450 ja 33300 jaguvad arvuga 50, seega saame lihtsama ruutvõrrandi samade lahenditega.