Vi vil i dette afsnit se på, hvordan computeren kan løse nogle af de problemstillinger, man kan komme ud for med funktionssammenhænge.
Vi vender tilbage til taxaselskabet, hvor prisen for en tur på x km kunne beregnes med funktionsforskriften
f(x) = 12x + 32
Hvis vi vil beregne prisen for en tur på 6 km indsættes 6 på x’s plads og beregningen udføres. Det blev vist i afsnit 3.5.
Ligninger kan løses med computeren vha. et CAS-program (Computer Algebra System). WordMat og GeoGebra har indbygget CAS. Hvordan disse programmer bruges til ligninger beskrives her.
Opret matematikfelt
I WordMat skal alt, hvad der skal regnes på, indskrives i et matematikfelt. Matematikfelter findes under menuen "Indsæt / Symboler", hvor de kaldes for "Ligning". I det lange løb er det lettest at bruge genvejstaster, for at fremkalde et matematikfelt. Genvejen til matematikfeltet er ALT + m.
Definer funktionen
Hvis CAS-programmet skal udføre beregninger skal vi ”fortælle” programmet, hvilken funktion vi ønsker beregningerne udført med. Dette gør vi ved at definere funktionen.
I WordMat benyttes sekvensen kolon lighedstegn := i definitioner. I matematikfeltet skriver vi
f(x) := 12x + 32
Beregn en funktionsværdi
I et nyt matematikfelt kan vi nu beregne funktionsværdien i f.eks. x = 6, altså prisen for en taxatur på 6 km med det pågældende selskab. I matematikfeltet skriver vi
f(6)
Vi lader WordMat beregne funktionsværdien ved at klikke på matematikfeltet og bruge genvejen ALT + b. I matematikfeltet vises nu
f(6) = 104
Vi skal altså betale 104 kr. for turen på de 6 km. Vi ser her en af fordelene ved at bruge notationen f(x) i stedet for y. Hvis vi ikke havde introduceret f(x), skulle vi have skrevet "12 · 6 + 32" i stedet for blot "f(6)".
Løsning af ligning
Hvis vi i stedet vil beregne, hvor langt vi kan køre for 140 kr. skal vi indsætte 140 på y's plads, dvs. i dette tilfælde er det f(x), der skal være lig med 140, og x skal bestemmes så dette er opfyldt. I et nyt matematikfelt skrives
f(x)=140
Herefter skal WordMat løse ligningen. Det gøres ved at klikke på matematikfeltet og bruge genvejen ALT + l (bemærk at det er et lille L) og vælge x som den variable. Der vises nu et nyt matematikfelt med
x = 9
Vi kan altså køre 9 km for 140 kr. med dette taxaselskab.
Definer funktionen
I inputfeltet skrives
f(x)=12x+32
Herefter angives regneforskriften i Algebravinduet og grafen tegnes i Tegneblokken.
Beregn en funktionsværdi
Vi vil igen beregne prisen for en taxatur på 6 km., dvs. at vi skal beregne f(6). For at gøre dette åbnes CAS-værktøjet, som findes i menuen under Vis.
I CAS-værktøjet skrives
f(6)
hvorefter der trykkes på en af knapperne
= eller ≈
I CAS-værktøjet vises nu
→ 104 eller ≈ 104
Vi skal altså stadig betale 104 kr. for turen på de 6 km.
I stedet for at anvende CAS-værktøjet kan man skrive f(104) i inputfeltet. Men resultatet angives på en uoverskuelig måde med et a. Det anbefales derfor, at man bruger CAS-værktøjet til at beregne funktionsværdier.
Løsning af ligning
Vi vil igen beregne, hvor langt vi kan køre for 140 kr. Men nu kan vi ikke skrive f(x)=140 i inputfeltet, for så ændres regneforskriften. Her er vi nødt til at åbne CAS-værktøjet, som findes i menuen under Vis.
I CAS-værktøjet skrives
f(x)=140
hvorefter der trykkes på en af knapperne
x = eller x ≈
I CAS-værktøjet vises nu
Beregn: { x = 9 } eller NBeregn: { x = 9 }
Vi kan altså stadig køre 9 km for 140 kr.
I GeoGebra er det også muligt at bestemme f(6) og løse f(x) = 140 uden brug af CAS-værktøjet. I tegneblokken kan problemstillingerne løses grafisk idet grafen for f tegnes.
Bestemmelse af en funktionsværdi
For at bestemme f(6) grafisk tegnes først en lodret linje i x = 6. Det gøres ved, at man i inputfeltet skriver
x = 6
Herefter findes skæringspunktet mellem grafen for f og den lodrette linje med skæringsværktøjet. Funktionsværdien findes derefter som skæringspunktets andenkoordinat. På figur 3.6.1 kan man aflæse dette til 104.
Figur 3.6.1. Grafisk bestemmelse af funktionsværdi.
Løsning af ligning
For at løse ligningen f(x) = 140 grafisk tegnes først en vandret linje i y = 140. Det gøres ved, at man i inputfeltet skriver
y = 140
Herefter findes skæringspunktet mellem grafen for f og den vandrette linje med skæringsværktøjet. Løsningen til ligningen findes derefter som skæringspunktets førstekoordinat. På figur 3.6.2 kan man aflæse dette til 9.
Figur 3.6.2. Grafisk løsning af ligning.