Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B

'Extreme waarden bepalen'.

havo wiskunde B 6.1 Raaklijnen en toppen

Extreme waarden bepalen (5)

opgave 1

Gegeven is de functie \(f(x)=x^3+3x^2-24x+24\text{.}\)

4p

Bereken exact de extreme waarden van \(f\text{.}\)

ExtremeWaardenBepalen (1)
00j1 - Extreme waarden bepalen - basis - 1ms

\(f'(x)=3x^2+6x-24\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(3x^2+6x-24=0\)
\(x^2+2x-8=0\)
\((x+4)(x-2)=0\)
\(x=-4∨x=2\)

1p

Schets:

Oxy-42

1p

max. is \(f(-4)=104\) en min. is \(f(2)=-4\text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven is de functie \(f(x)=3x^4+16x^3-30x^2-14\text{.}\)

4p

Bereken exact de extreme waarden van \(f\text{.}\)

ExtremeWaardenBepalen (2)
00j2 - Extreme waarden bepalen - basis - 1ms

\(f'(x)=12x^3+48x^2-60x\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(12x^3+48x^2-60x=0\)
\(x^3+4x^2-5x=0\)
\(x(x+5)(x-1)=0\)
\(x=0∨x=-5∨x=1\)

1p

Schets:

Oxy-501

1p

min. is \(f(-5)=-889\text{,}\) max. is \(f(0)=-14\) en min. is \(f(1)=-25\text{.}\)

1p

opgave 3

Gegeven is de functie \(f(x)=-x^5+4\frac{1}{3}x^3-6x\text{.}\)

4p

Toon aan dat \(f\) een extreme waarde heeft voor \(x=\sqrt{2}\text{.}\)

ExtremeWaardenAantonen
00j3 - Extreme waarden bepalen - basis - 2ms

\(f'(x)=-5x^4+13x^2-6\)

1p

\(f'(\sqrt{2})=-5(\sqrt{2})^4+13(\sqrt{2})^2-6=0\)

1p

Schets:

Oxy

1p

\(f'(\sqrt{2})=0\) en in de schets is te zien dat de grafiek van \(f\) een top heeft voor \(x=\sqrt{2}\text{,}\) dus \(f\) heeft een extreme waarde voor \(x=\sqrt{2}\text{.}\)

1p

opgave 4

Gegeven is de functie \(f(x)=\frac{2}{5}x-\sqrt{4x-1}\text{.}\)

6p

a

Bereken exact de top van \(f\text{.}\)

2p

b

Bepaal exact het bereik en het domein van \(f\text{.}\)

ExtremeWaardenBepalen (3)
00j4 - Extreme waarden bepalen - basis - 5ms - data pool: #142 (4ms)

a

\(f(x)=\frac{2}{5}x-\sqrt{4x-1}=\frac{2}{5}x-(4x-1)^{\frac{1}{2}}\) geeft
\(f'(x)=\frac{2}{5}-\frac{1}{2}⋅(4x-1)^{-\frac{1}{2}}⋅4=\frac{2}{5}-{2 \over \sqrt{4x-1}}\text{.}\)

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\(\frac{2}{5}-{2 \over \sqrt{4x-1}}=0\)
\(-{2 \over \sqrt{4x-1}}=-\frac{2}{5}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(2\sqrt{4x-1}=10\)
\(\sqrt{4x-1}=5\)

1p

Kwadrateren geeft
\(4x-1=25\)
\(x=6\frac{1}{2}\)

1p

Schets:

Oxy

1p

min. is \(f(6\frac{1}{2})=-2\frac{2}{5}\text{.}\)

1p

b

\(4x-1≥0\) geeft \(x≥\frac{1}{4}\text{,}\) dus \(D_f=[\frac{1}{4}, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

min. is \(f(6\frac{1}{2})=-2\frac{2}{5}\text{,}\) dus \(B_f=[-2\frac{2}{5}, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

opgave 5

Gegeven is de functie \(f(x)={4x^2+12x+1 \over 9x}\text{.}\)

5p

Bereken de extreme waarden van \(f\text{.}\)

ExtremeWaardenBepalen (4)
00j5 - Extreme waarden bepalen - basis - 2ms

Uitdelen geeft
\(f(x)={4x^2+12x+1 \over 9x}={4x^2 \over 9x}+{12x \over 9x}+{1 \over 9x}=\frac{4}{9}x+\frac{4}{3}+\frac{1}{9}x^{-1}\)

De afgeleide is dan
\(f'(x)=\frac{4}{9}+\frac{1}{9}⋅-1⋅x^{-2}=\frac{4}{9}-{1 \over 9x^2}\text{.}\)

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\(\frac{4}{9}-{1 \over 9x^2}=0\)
\(\frac{4}{9}={1 \over 9x^2}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(36x^2=9\)
\(x^2=\frac{1}{4}\)
\(x=\sqrt{\frac{1}{4}}=\frac{1}{2}∨x=-\sqrt{\frac{1}{4}}=-\frac{1}{2}\)

1p

Schets:

xy

1p

min. is \(f(-\frac{1}{2})=\frac{8}{9}\) en max. is \(f(\frac{1}{2})=1\frac{7}{9}\text{.}\)

1p

"