Lai riigieksam 2024, ülesanne 11: Peetri ja Miina jooksupäevad
Peeter ja Miina käisid 20 järjestikusel päeval jooksmas.
1.Miina läbis esimesel kahel päeval kokku 10,5 km. Teisest päevast alates jooksis ta igal järgneval päeval sama teepikkuse võrra rohkem kui eelmisel päeval. Mitu kilomeetrit läbis Miina 20 päevaga kokku, kui seitsmendal päeval jooksis ta 8 km?
2.Peeter jooksis esimesel päeval 12 500 sammu ja igal järgneval päeval 20% võrra rohkem kui eelmisel päeval. Mitmendal päeval ületas Peetri jooksusammude arv päevas esimest korda 31 000 sammu?
3.Kui Peetri jooksusammude arv päevas oli ületanud 31 000 sammu, otsustas ta, et jookseb kõikidel ülejäänud päevadel päevas 10 000 sammu. Mitu kilomeetrit läbis Peeter 20 päevaga kokku, kui tema keskmine jooksusammu pikkus oli 100 cm?
Allikas: Matemaatika lai riigieksam 2024, ülesanne 11
Eksamil said tegijad selle ülesande eest keskmiselt 59,7% punktidest (Harno aruanne).
Valemikaart: aritmeetiline jada
an=a1+(n−1)d
Sn=2(a1+an)⋅n
Valemikaart: geomeetriline jada
an=a1⋅qn−1
Sn=q−1a1(qn−1),q=1
S=1−qa1,∣q∣<1(ha¨a¨buv jada)
Valemikaart: logaritmid
logab=c⟺ac=b,a>0,a=1,b>0
loga(xy)=logax+logay
logayx=logax−logay
logaxk=klogax
logax=logbalogbx,alogax=x
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Miina päevased teepikkused moodustavad aritmeetilise jada, Peetri sammude arvud esimestel päevadel geomeetrilise jada teguriga 1,2.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Koosta võrrandisüsteem
Esimeses küsimuses tuleb leida Miina 20 päeva teepikkus. Iga päev lisandub sama palju, seega on päevased teepikkused aritmeetiline jada. Olgu esimese päeva teepikkus a1 ja vahe d (kilomeetrites).
Kahe esimese päeva summa on 10,5 km ja teise päeva teepikkus on a2=a1+d.
a1+(a1+d)=10,5⇒2a1+d=10,5
Seitsmenda päeva teepikkus on üldliikme valemi järgi.
a7=a1+6d=8
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Lahenda süsteem
Avaldame esimesest võrrandist d.
d=10,5−2a1
Asendame selle teise võrrandisse.
a1+6(10,5−2a1)=8
Avame sulud ja koondame.
a1+63−12a1=8⇒−11a1=−55
Jagame arvuga −11 ja arvutame ka d.
a1=5,d=10,5−2⋅5=0,5
Miina jooksis esimesel päeval 5 km ja iga järgmine päev 0,5 km rohkem. Kontrolliks a7=5+6⋅0,5=8.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Leia 20 päeva summa
Leiame kahekümnenda päeva teepikkuse.
a20=a1+19d=5+19⋅0,5=14,5
Kirjutame aritmeetilise jada summa valemi.
Sn=2(a1+an)⋅n
Asendame a1=5, a20=14,5 ja n=20.
S20=2(5+14,5)⋅20=19,5⋅10=195 (km)
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 2Samm 4: Koosta võrratus
Teises küsimuses vaatame Peetrit. Iga päev on sammude arv 20% suurem ehk 1,2 korda eelmise päeva oma. Sammude arvud moodustavad geomeetrilise jada, kus b1=12500 ja q=1,2.
n-nda päeva sammude arv on geomeetrilise jada üldliige.
bn=12500⋅1,2n−1
Sammude arv peab olema suurem kui 31000.
12500⋅1,2n−1>31000
Jagame mõlemaid pooli arvuga 12500.
1,2n−1>2,48
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 2Samm 5: Lahenda võrratus logaritmimisega
Logaritmime mõlemaid pooli. Kümnendlogaritm on kasvav, seega märk jääb samaks.
(n−1)lg1,2>lg2,48
Jagame positiivse arvuga lg1,2 ja arvutame taskuarvutiga.
n−1>lg1,2lg2,48≈4,98
Liidame mõlemale poolele 1.
n>5,98
Päeva number on täisarv, seega väikseim sobiv n on 6.
n=6
Astme logaritm: lg1,2n−1=(n−1)lg1,2. Kuna lg1,2>0, ei muutu jagamisel võrratuse märk. Sama tulemuse annab n−1>log1,22,48.
6Samm 6Peidetud
6
Küsimus 2Samm 6: Kontrolli 5. ja 6. päeva
Viiendal päeval oli sammude arv veel väiksem kui 31000.
b5=12500⋅1,24=25920<31000
Kuuendal päeval ületas sammude arv esimest korda 31000.
b6=12500⋅1,25=31104>31000
Kontroll näitab, et vastus on õige ka ilma logaritmita. Kuuenda päeva arv on piirist ainult 104 sammu suurem.
7Samm 7Peidetud
7
Küsimus 3Samm 7: Leia esimese kuue päeva sammude summa
Kolmandas küsimuses tuleb leida Peetri kogu teepikkus. Esimesel kuuel päeval kasvas sammude arv geomeetrilise jadana, ülejäänud 20−6=14 päeval jooksis ta 10000 sammu päevas.
Taskuarvutiga 1,26=2,985984, seega 1,26−1=1,985984. Tulemus on täpne täisarv, ümardamist pole vaja.
8Samm 8Peidetud
8
Küsimus 3Samm 8: Liida kõigi päevade sammud
Viimasel 14 päeval jooksis Peeter 10000 sammu päevas.
14⋅10000=140000
Liidame mõlemad osad.
124124+140000=264124
9Samm 9Peidetud
9
Küsimus 3Samm 9: Teisenda kilomeetriteks
Ühe sammu pikkus on 100 cm ehk 1 m.
264124⋅1 m=264124 m
Ühes kilomeetris on 1000 meetrit.
264124 m=264,124 km≈264 km
VASTUS
1) Miina läbis 20 päevaga kokku 195 km. 2) Peetri jooksusammude arv päevas ületas 31000 sammu esimest korda 6. päeval. 3) Peeter läbis 20 päevaga kokku 264,124 km ehk ligikaudu 264 km.