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

'Toepassingen van de afgeleide functie'.

vwo wiskunde B 2.5 Afgeleide, raaklijn en snelheid

Toepassingen van de afgeleide functie (1)

opgave 1

Gegeven is de functie \(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} + 2\frac{1}{2} x^{2} + 10 x + 1\frac{1}{2} \text{.}\) In de punten \(A\) en \(B\) van de grafiek van \(f\) is de richtingscoëfficiënt van de raaklijn gelijk aan \(4 \text{.}\)

4p

Bereken algebraïsch de coördinaten van \(A\) en \(B \text{.}\)

RaaklijnMetGegevenRichtingscoefficient
00a4 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 1ms

\(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} + 2\frac{1}{2} x^{2} + 10 x + 1\frac{1}{2}\) geeft \(f'(x) = x^{2} + 5 x + 10 \text{.}\)

1p

\(f'(x) = 4\) geeft
\(x^{2} + 5 x + 10 = 4\)
\(x^{2} + 5 x + 6 = 0\)
\((x + 3) (x + 2) = 0\)
\(x = -3 ∨ x = -2 \text{.}\)

1p

\(f(-3) = -15 \text{,}\) dus \(A (-3 , -15) \text{.}\)

1p

\(f(-2) = -11\frac{1}{6} \text{,}\) dus \(B (-2 , -11\frac{1}{6}) \text{.}\)

1p

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

Toepassingen van de afgeleide functie (2)

opgave 1

Gegeven is de functie \(f(x) = {9 \over 2 x - 9}\) en het punt \(A\) met \(x_{A} = 3 \text{.}\)

De lijn \(k\) raakt de grafiek van \(f\) in het punt \(A \text{.}\) De lijn \(l\) staat loodrecht op \(k\) en snijdt de \(y \text{-}\)as in het punt \(B \text{.}\)

OxyAB

7p

Bereken exact de coördinaten van \(B \text{.}\)

LoodrechteLijnOpstellen
00jh - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 34ms - data pool: #536 (33ms)

\(f(3) = -3 \text{,}\) dus \(A (3 , -3)\)

1p

\(f(x) = {9 \over 2 x - 9} = 9 (2 x - 9)^{-1}\) geeft
\(f'(x) = 9 ⋅ -1 ⋅ (2 x - 9)^{-2} ⋅ 2 = {-18 \over (2 x - 9)^{2}}\)

2p

\(\text{rc}_{k} = f'(3) = -2\)

1p

\(\text{rc}_{k} ⋅ \text{rc}_{l} = -1\) geeft \(\text{rc}_{l} = \frac{1}{2} \text{,}\) dus \(y = \frac{1}{2} x + b\)

1p

\(\begin{rcases}y = \frac{1}{2} x + b \\ \text{door } A (3 , -3)\end{rcases} \begin{matrix}\frac{1}{2} ⋅ 3 + b = -3 \\ 1\frac{1}{2} + b = -3 \\ b = -4\frac{1}{2}\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y = \frac{1}{2} x - 4\frac{1}{2} \text{.}\)

1p

\(B (0 , -4\frac{1}{2})\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de functies \(f(x) = x^{2} + 3 x - 5\) en \(g(x) = -x^{2} + 4 x - 2 \text{.}\) De grafieken van \(f\) en \(g\) snijden elkaar in de punten \(A\) en \(B \text{,}\) met \(x_{A} < x_{B} \text{.}\)
De lijn \(l\) raakt de grafiek van \(g\) in het punt \(A\) en snijdt de grafiek van \(f\) in het punt \(C \text{.}\)

OxyABC

7p

Bereken exact de coördinaten van het punt \(C \text{.}\)

RaaklijnAanSnijdendeParabolen
00jq - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 26ms - data pool: #503 (26ms)

De snijpunten \(A\) en \(B\) volgen uit
\(x^{2} + 3 x - 5 = -x^{2} + 4 x - 2\)
\(2 x^{2} - x - 3 = 0\)
\(a\kern{-.8pt}b\kern{-.8pt}c \text{-}\)formule met \(D = (-1)^{2} - 4 ⋅ 2 ⋅ -3 = 25\) geeft
\(x = {1 - \sqrt{25} \over 2 ⋅ 2} = -1 ∨ x = {1 + \sqrt{25} \over 2 ⋅ 2} = 1\frac{1}{2}\)

1p

\(x_{A} = -1 \text{,}\) dus \(y_{A} = g(-1) = -7\)

1p

\(g'(x) = -2 x + 4\)

1p

\(l{:}\,y = a x + b\) met \(a = g'(-1) = 6 \text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y = 6 x + b \\ \text{door } A (-1 , -7)\end{rcases} \begin{matrix}6 ⋅ -1 + b = -7 \\ -6 + b = -7 \\ b = -1\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y = 6 x - 1 \text{.}\)

1p

Snijpunt \(C\) volgt uit
\(x^{2} + 3 x - 5 = 6 x - 1\)
\(x^{2} - 3 x - 4 = 0\)
\((x + 1) (x - 4) = 0\)
\(x = -1 ∨ x = 4\)

1p

\(x_{C} = 4 \text{,}\) dus \(y_{C} = f(4) = 23\) en
\(C (4 , 23) \text{.}\)

1p

"