Funksjonar med variabel i eksponenten.
Ein eksponentialfunksjon har variabelen i eksponenten. Desse funksjonane modellerer vekst og nedgang i naturen, økonomi og andre område.
I dette kapitlet lærer du:
- Eksponentiell vekst og nedgang
- Vekstfaktor
- Å teikne eksponentialfunksjonar
- Praktiske bruksområde
- Å løyse eksponentiallikningar, mellom anna for å finne doblingstid og halveringstid
der , og .
- er startverdien ()
- er vekstfaktoren
Vekst og nedgang
Vekstfaktoren avgjer om funksjonen veks eller avtek:
- : Eksponentiell vekst
- : Eksponentiell nedgang
Prosentvis vekst: Dersom noko aukar med per eining:
Prosentvis nedgang: Dersom noko avtek med per eining:
Ein bakteriekultur startar med 1000 bakteriar og doblar seg kvar time. Set opp ein funksjon for talet på bakteriar etter timar.
Kontroll: og .
Svar:
Ein populasjon på 500 individ veks med 8 % per år. Set opp ein funksjon og finn populasjonen etter 10 år.
Ein bil mistar 15 % av verdien kvart år. Han kostar 400 000 kr ny. Set opp ein funksjon for verdien til bilen etter år.
Svar: . Etter 5 år er bilen verd omtrent 177 500 kr.
Ei maskin kostar 200 000 kr og mistar 25 % av verdien kvart år. Set opp ein funksjon og finn verdien etter 4 år.
Eigenskapane til grafen
For med :
Alltid:
- (-skjering)
- for alle (aldri negativ)
- Ingen nullpunkt
- Vassrett asymptote
Dersom :
- Grafen stig
- Bratt vekst for store
Dersom :
- Grafen søkk
- Nærmar seg 0 for store
Samanlikn grafane til og .
- Vekst ()
- Stig frå venstre mot høgre
-
:
- Nedgang ()
- Søkk frå venstre mot høgre
-
Svar: Dei to grafane er speglingar av kvarandre om -aksen.
Avgjer om funksjonane viser vekst eller nedgang:
Doblingstid: Tida det tek før verdien er dobla.
Funksjonen har doblingstid :
Kvar gong aukar med , blir verdien dobla.
Halveringstid: Tida det tek før verdien er halvert. Den same utrekninga for gir , så halveringstida er .
Døme: Radioaktivt stoff med halveringstid 10 år:
Du set 10 000 kr i banken med 3% årleg rente. Kor mykje har du etter 20 år?
Svar: Etter 20 år har du omtrent 18 061 kr, altså omtrent 8061 kr i renter.
Grafen til går gjennom punkta og . Finn og .
Eit radioaktivt stoff har halveringstid 5 år. Du startar med 200 gram. Set opp ein funksjon og finn kor mykje som er igjen etter 15 år.
Eksponentiallikningar
Ei likning der den ukjende står i eksponenten, blir kalla ei eksponentiallikning. Eit døme er
Vi løyser slike likningar på tre måtar.
Grafisk: Vi teiknar og den vassrette linja i same koordinatsystem. -koordinaten til skjeringspunktet er løysinga.
f(x) = 500*1.08^xSkjering(f, y = 1000)
Med CAS: NLøys gir løysinga som desimaltal.
NLøys(500*1.08^x = 1000)
Ved systematisk prøving: Vi reknar ut funksjonsverdiar for heile tal til vi passerer , og prøver deretter med desimalar mellom dei to heile tala. Det er òg ein god kontroll av svaret frå GeoGebra.
Doblingstid og halveringstid finn vi på same måte: Verdien er dobla når , og halvert når .
Ein populasjon er gitt ved , der er talet på år. Finn doblingstida grafisk og med CAS.
Grafisk:
P(x) = 500*1.08^xSkjering(P, y = 1000)
Skjeringspunktet har .

Med CAS:
NLøys(500*1.08^x = 1000)
Kontroll: og , så løysinga ligg like over 9.
Svar: Doblingstida er omtrent 9,0 år.
Doblingstida avheng berre av vekstfaktoren. Vi kunne like gjerne ha løyst .
Verdien av ein bil er kroner, der er talet på år etter kjøpet. Når er verdien halvert?
Grafisk:
V(t) = 200000*0.75^tSkjering(V, y = 100000)
Skjeringspunktet har .

Med CAS:
NLøys(200000*0.75^t = 100000)
Kontroll: og , så løysinga ligg mellom 2 og 3.
Svar: Verdien er halvert etter omtrent 2,4 år.
Folketalet i ein kommune var 12 000 i 2018 og 14 000 i 2023. Vi går ut frå at folketalet veks eksponentielt.
a) Finn ein modell , der er talet på år etter 2018.
b) Kva gir modellen for 2030?
Med CAS: NLøys(12000*b^5 = 14000, b) gir det same.
Svar: . Folketalet veks med omtrent 3,1 % per år.
b) År 2030 svarar til .
Svar: Modellen gir omtrent 17 400 innbyggjarar i 2030.
Løys likningane ved systematisk prøving. Kontroller svaret med CAS.
Du set 20 000 kr på ein konto med 4 % rente per år.
Set opp ein funksjon for beløpet etter år.
Løys likninga grafisk eller med CAS.
Etter kor mange heile år er beløpet for første gong over 30 000 kr?
Ein pasient får 400 mg av eit legemiddel. Mengda i kroppen avtek med 20 % per time.
Set opp ein funksjon for mengda etter timar.
Finn halveringstida.
Når er det 100 mg att? Forklar kvifor svaret er omtrent dobbelt så stort som i b).
Ein fiskebestand var 8000 i 2020 og 5832 i 2023. Vi går ut frå at bestanden avtek eksponentielt.
Finn vekstfaktoren. Kor mange prosent avtek bestanden med per år?
Set opp ein modell , der er talet på år etter 2020.
Når er bestanden halvert? Løys grafisk eller med CAS, og kontroller ved prøving.
Oppsummering
- Ein eksponentialfunksjon har forma der er startverdien og er vekstfaktoren
- Vekst: gir eksponentiell vekst
- Nedgang: gir eksponentiell nedgang
- Prosentvis vekst: Auke med gir
- Prosentvis nedgang: Nedgang med gir
- Grafen går gjennom punktet og har vassrett asymptote
- Doblingstid : tida det tek før verdien er dobla,
- Halveringstid : tida det tek før verdien er halvert,
- Ei eksponentiallikning blir løyst grafisk (skjering mellom grafen og linja ), med CAS (NLøys) eller ved systematisk prøving
- Eksponentialfunksjonar blir brukte til å modellere prosentvis vekst og nedgang i mange samanhengar
Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.
