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

'Extreme waarden bepalen'.

vwo wiskunde B 6.4 Raaklijnen, toppen, rakende en loodrecht snijdende grafieken

Extreme waarden bepalen (5)

opgave 1

Gegeven is de functie \(f(x)=x^3-9x^2+15x+36\text{.}\)

4p

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

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

\(f'(x)=3x^2-18x+15\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(3x^2-18x+15=0\)
\(x^2-6x+5=0\)
\((x-1)(x-5)=0\)
\(x=1∨x=5\)

1p

Schets:

Oxy15

1p

max. is \(f(1)=43\) en min. is \(f(5)=11\text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven is de functie \(f(x)=-3x^4-16x^3+30x^2-18\text{.}\)

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

max. is \(f(-5)=857\text{,}\) min. is \(f(0)=-18\) en max. is \(f(1)=-7\text{.}\)

1p

opgave 3

Gegeven is de functie \(f(x)=\frac{1}{5}x^5-2\frac{1}{3}x^3+10x\text{.}\)

4p

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

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

\(f'(x)=x^4-7x^2+10\)

1p

\(f'(\sqrt{2})=(\sqrt{2})^4-7(\sqrt{2})^2+10=0\)

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 \(f(x)=\frac{1}{2}x-\sqrt{2x-3}\text{.}\)

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

\(f(x)=\frac{1}{2}x-\sqrt{2x-3}=\frac{1}{2}x-(2x-3)^{\frac{1}{2}}\) geeft
\(f'(x)=\frac{1}{2}-\frac{1}{2}⋅(2x-3)^{-\frac{1}{2}}⋅2=\frac{1}{2}-{1 \over \sqrt{2x-3}}\text{.}\)

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\(\frac{1}{2}-{1 \over \sqrt{2x-3}}=0\)
\(-{1 \over \sqrt{2x-3}}=-\frac{1}{2}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(\sqrt{2x-3}=2\)

1p

Kwadrateren geeft
\(2x-3=4\)
\(x=3\frac{1}{2}\)

1p

Schets:

xy

1p

min. is \(f(3\frac{1}{2})=-\frac{1}{4}\text{.}\)

1p

b

\(2x-3≥0\) geeft \(x≥1\frac{1}{2}\text{,}\) dus \(D_f=[1\frac{1}{2}, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

min. is \(f(3\frac{1}{2})=-\frac{1}{4}\text{,}\) dus \(B_f=[-\frac{1}{4}, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

opgave 5

Gegeven is de functie \(f(x)={4x^2+2x+1 \over 3x}\text{.}\)

5p

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

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

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

De afgeleide is dan
\(f'(x)=\frac{4}{3}+\frac{1}{3}⋅-1⋅x^{-2}=\frac{4}{3}-{1 \over 3x^2}\text{.}\)

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\(\frac{4}{3}-{1 \over 3x^2}=0\)
\(\frac{4}{3}={1 \over 3x^2}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(12x^2=3\)
\(x^2=\frac{1}{4}\)
\(x=\sqrt{\frac{1}{4}}=\frac{1}{2}∨x=-\sqrt{\frac{1}{4}}=-\frac{1}{2}\)

1p

Schets:

Oxy

1p

min. is \(f(-\frac{1}{2})=-\frac{2}{3}\) en max. is \(f(\frac{1}{2})=2\text{.}\)

1p

"