Skillnad mellan versioner av "2.2 Genomsnittlig förändringshastighet"
Taifun (Diskussion | bidrag) m |
Taifun (Diskussion | bidrag) m |
||
(2 mellanliggande versioner av samma användare visas inte) | |||
Rad 10: | Rad 10: | ||
− | [[Media: Lektion_13_Genomsnittlig_forandringshastigheta.pdf|<b><span style="color:blue">Lektion 13: Genomsnittlig förändringshastighet</span></b>]] | + | <!-- [[Media: Lektion_13_Genomsnittlig_forandringshastigheta.pdf|<b><span style="color:blue">Lektion 13: Genomsnittlig förändringshastighet</span></b>]] --> |
<big> | <big> | ||
=== <b><span style="color:#931136">Tre exempel på genomsnittlig förändringshastighet</span></b> === | === <b><span style="color:#931136">Tre exempel på genomsnittlig förändringshastighet</span></b> === | ||
Rad 216: | Rad 216: | ||
− | [[Matte:Copyrights|Copyright]] © | + | [[Matte:Copyrights|Copyright]] © 2020 [https://www.techpages.se <b><span style="color:blue">TechPages AB</span></b>]. All Rights Reserved. |
Nuvarande version från 2 maj 2020 kl. 21.26
<< Förra avsnitt | Genomgång | Övningar | Nästa avsnitt >> |
Tre exempel på genomsnittlig förändringshastighet
Exempel 1 Marginalskatt
Martins månadslön höjs från 23000 kr till 24200 kr.
I Skatteverkets skattetabell för 2017 hittar vi 5579 kr skatt för den gamla och 5955 kr skatt för den nya lönen.
Beräkna marginalskatten som är den procentuella andelen av varje lönehöjning som går till skatt.
Lösning: Skatten som en diskret funktion av lönen:
y= Skatten i kr. |
![]() |
Skattefunktionens lutning, dvs kvoten mellan skattehöjning och lönehöjning kallas för skattens genomsnittliga förändringshastighet:
- ΔyΔx=y:sändringx:sändring=SkattehöjningenLönehöjningen=5955−557924200−23000=3761200=0,313=31,3%
- ΔyΔx=y:sändringx:sändring=SkattehöjningenLönehöjningen=5955−557924200−23000=3761200=0,313=31,3%
I intervallet 23000≤x≤24200 har funktionen y den genomsnittliga förändringshastigheten 0,313.
Dvs y växer i detta intervall med 0,313y-enheter per x-enhet. Med andra ord, marginalskatten är lutningen i figuren ovan.
Matematisk tolkning: Marginalskatten = Skattens genomsnittliga förändringshastighet när skatten anses som en funktion av lönen.
Ekonomisk tolkning: Marginalskatten är 31,3%, dvs Martin måste betala 31,3 öre i skatt för varje mer intjänad krona.
Vi ersätter nu den diskreta skattefunktionen i tabellform med en kontinuerlig funktion som är given med ett algebraiskt uttryck:
Exempel 2 Kvadratisk funktion
Geometrisk tolkning: Om kurvan y=x2 i intervallet 0≤x≤2 ersätts av en rät linje, kallad sekant, har denna linje lutningen 2.
- Sekantens lutning är kurvans genomsnittliga förändringshastighet i intervallet 0≤x≤2.
Generellt gäller:
En funktions genomsnittliga förändringshastighet i ett intervall är lutningen till den räta linjen (sekanten)
som ersätter funktionen i intervallet.
Exempel 3 Oljetank
c) Beräkna oljans genomsnittliga utströmningshastighet i tidsintervallet 20≤x≤30.
Lösning:
a) Se grafen ovan.
b) Grafen tyder på att tanken kommer att vara tom efter ca. 45 minuter.
- Den exakta tiden får man genom att sätta volymen y till 0 dvs genom att lösa 2:a gradsekvationen:
- 4x2−380x+9000=0
- 4x2−380x+9000=0
- Ekvationslösning med miniräknare visar att x=45 är även den exakta lösningen.
- Därför är hela tidsintervallet från början tills tanken är tom: 0≤x≤45
- I detta intervall är oljans genomsnittliga utströmningshastighet:
- ΔyΔx=f(45)−f(0)45−0=0−900045=−900045=−200
- ΔyΔx=f(45)−f(0)45−0=0−900045=−900045=−200
- Dvs i intervallet 0≤x≤45 sjunker oljans volym med 200 liter per minut.
c) Oljans genomsnittliga utströmningshastighet i intervallet 20≤x≤30:
- f(30)=4⋅302−380⋅30+9000=1200
- f(30)=4⋅302−380⋅30+9000=1200
- f(20)=4⋅202−380⋅20+9000=3000
- f(20)=4⋅202−380⋅20+9000=3000
- ΔyΔx=f(30)−f(20)30−20=1200−300030−20=−180010=−180
- ΔyΔx=f(30)−f(20)30−20=1200−300030−20=−180010=−180
- Dvs i intervallet 20≤x≤30 sjunker oljans volym med 180 liter per minut.
Allmän definition
Givet: Funktionen y=f(x) i form av en formel, tabell eller graf.
- Något intervall på x-axeln med givna gränser x1 och x2 dvs x1≤x≤x2 och x1≠x2.
Sökt: Funktionens genomsnittliga förändringshastighet i intervallet x1≤x≤x2.
Lösning: ΔyΔx=y:sändringx:sändring=y2−y1x2−x1=f(x2)−f(x1)x2−x1 Detta uttryck har använts i exemplen ovan.
Övergång till notation med intervallängden h:
Uttrycket ovan används inledningsvis pga dess kända form som lutning. Men i fortsättningen kommer vi att använda en annan variant av uttrycket.
Denna variant som används vid derivatans definition får vi genom att i uttrycket ovan införa en ny beteckning h för x-intervallets längd:
- h=x2−x1|+x1x1+h=x2
- h=x2−x1|+x1x1+h=x2
Om vi nu i det inramade uttrycket ovan ersätter x2 med x1+h och x2−x1 med h, får vi den allmänna definitionen:
Funktionen y=f(x):s genomsnittliga förändringshastighet i ett intervall av längden h≠0 är:
- ΔyΔx=f(x1+h)−f(x1)hiintervalletx1≤x≤x1+h
Andra beteckningar som allihopa är synonymer: Förändringskvot Ändringskvot Differenskvot
Uttrycket ovan användes redan i Aktiviteten och kommer att användas även i fortsättningen i detta kapitel.
Internetlänkar
http://www.youtube.com/watch?v=08yI3grz17I
http://www.youtube.com/watch?v=Cze2KrRhHiM
http://www.iceclimbers.net/fil/matematik_c/12.genomsnittlig_forandringshastighet.pdf
http://ingforum.haninge.kth.se/matCD/F%F6rel%E4sning01.pdf
Copyright © 2020 TechPages AB. All Rights Reserved.