Parameterframstilling og møtepunkt
Ina følger en sti fra ei hytte til et utsiktspunkt. I et koordinatsystem der enheten langs aksene er meter, ligger hytta i punktet \(H(0, 300)\) og utsiktspunktet i \(U(1200, 400)\). Stien mellom hytta og utsiktspunktet er en rett linje. Ina går med konstant fart.
- Forklar at parameterframstillingen
\[I: \begin{cases} x = 1200s &\\ y = 300 + 100s \end{cases} \quad s \in [0, 1] \]
gir den rette linja mellom hytta og utsiktspunktet.
Hele turen tar 20 minutter.
- Bestem posisjonen til Ina etter 5 minutter.
- Regn ut farten til Ina. Gi svaret i \(\mathrm{m/s}\).
Jonas er ute på tur i samme område som Ina. De to vennene møter hverandre.
Jonas sin posisjon \(t\) minutter etter at han startet sin tur, er gitt ved
- Hvor langt har Ina gått når hun møter Jonas?
b) \((300,\; 325)\)
c) \(\dfrac{\sqrt{145}}{12} \approx 1{,}00 \, \mathrm{m/s}\)
d) \(35\sqrt{145} \approx 421{,}5 \, \mathrm{m}\)
a
Parameterframstillingen er
Vi sjekker endepunktene:
- \(s = 0\): \((x, y) = (0, 300) = H\) ✓
- \(s = 1\): \((x, y) = (1200, 400) = U\) ✓
Retningsvektoren er \((1200, 100) = \vec{HU}\), og startpunktet er \(H\). Dermed er parameterfremstillingen den rette linjen fra \(H\) til \(U\), og for \(s \in [0, 1]\) dekker den nøyaktig linjestykket \(HU\).
b
Hele turen er 20 minutter, og etter 5 minutter er \(s = \dfrac{5}{20} = \dfrac{1}{4}\).
Etter 5 minutter er Ina i posisjonen \(\underline{\underline{(300,\; 325)}}\).
c
Strekningslengden fra \(H\) til \(U\) er
Turen tar 20 min \(= 20 \cdot 60 \, \mathrm{s} = 1200 \, \mathrm{s}\).
Farten til Ina er \(\underline{\underline{\dfrac{\sqrt{145}}{12} \approx 1{,}00 \, \mathrm{m/s}}}\).
d
Vi skriver Inas posisjon som funksjon av sin tid \(t_I\) (minutter fra start):
Vi setter Inas og Jonas sin posisjon lik hverandre:
Fra andre ligning: \(t_I - t_J = 2\), dvs. \(t_I = t_J + 2\).
Setter inn i første ligning:
Altså \(t_I = 7\) (Ina har gått i 7 minutter).
Møtepunkt: \((60 \cdot 7,\; 300 + 5 \cdot 7) = (420, 335)\).
Avstand Ina har gått:
Alternativt: Ina har gått \(\dfrac{7}{20}\) av turen, så \(\dfrac{7}{20} \cdot 100\sqrt{145} = 35\sqrt{145}\).
Ina har gått \(\underline{\underline{35\sqrt{145} \approx 421{,}5 \, \mathrm{m}}}\) når hun møter Jonas.