Potensregresjon for volum og radius S1 V26
Eva har kjøpt et sett med kopper. Koppene er tilnærmet sylinderformede. Alle har samme høyde, men de har ulik radius. Eva har målt de ulike radiene og volumene. Se tabellen nedenfor.
| Radius (cm) | 3,5 | 3,6 | 3,8 | 4,5 | 4,7 | 4,9 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Volum (mL) | 440 | 470 | 530 | 730 | 830 | 900 |
- Lag en modell på formen
\[V(x) = a\cdot x^b \]
for sammenhengen mellom radius \(x\) og volumet \(V\).
- Bestem \(V'(4)\). Gi en praktisk tolkning av svaret.
- Hvor mye øker volumet dersom radien dobles ifølge modellen fra oppgave a?
a) \(V(x) \approx 31{,}96 \cdot x^{2{,}0968}\)
b) \(V'(4) \approx \mathbf{306{,}6} \, \mathrm{mL/cm}\). Når radien er 4 cm, øker volumet med ca. 306,6 mL per cm økning i radius.
c) Volumet øker med ca. \(\mathbf{328 \, \%}\) (faktoren er \(2^{2{,}0968} \approx 4{,}28\)).
a
Vi legger inn datapunktene i GeoGebra og utfører potensregresjon med RegPot. Modellen blir
Se linje 1 i CAS-utklippet under (parameterverdiene \(a \approx 31{,}96\) og \(b \approx 2{,}0968\) er funnet med potensregresjon).
b
Vi definerer den deriverte \(V'(x)\) og evaluerer i \(x = 4\) (linje 3–4 i CAS):
Tolkning: Når koppen har radius \(x = 4 \, \mathrm{cm}\), vil volumet øke med omtrent \(306{,}6 \, \mathrm{mL}\) for hver centimeter økning i radius.
c
Hvis radien dobles fra \(x\) til \(2x\), får vi
Vi beregner \(2^{2{,}0968}\) i linje 5 i CAS:
Volumet blir altså \(4{,}28\) ganger så stort, som tilsvarer en økning på
