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 \(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} + 3 x^{2} + 5 x + 3\frac{1}{3} \text{.}\) In de punten \(A\) en \(B\) van de grafiek van \(f\) is de richtingscoëfficiënt van de raaklijn gelijk aan \(-3 \text{.}\)

4p

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

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

\(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} + 3 x^{2} + 5 x + 3\frac{1}{3}\) geeft \(f'(x) = x^{2} + 6 x + 5 \text{.}\)

1p

\(f'(x) = -3\) geeft
\(x^{2} + 6 x + 5 = -3\)
\(x^{2} + 6 x + 8 = 0\)
\((x + 4) (x + 2) = 0\)
\(x = -4 ∨ x = -2 \text{.}\)

1p

\(f(-4) = 10 \text{,}\) dus \(A (-4 , 10) \text{.}\)

1p

\(f(-2) = 2\frac{2}{3} \text{,}\) dus \(B (-2 , 2\frac{2}{3}) \text{.}\)

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 \(f(x) = {8 \over x - 3}\) en het punt \(A\) met \(x_{A} = 5 \text{.}\)

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 - 31ms - data pool: #536 (30ms)

\(f(5) = 4 \text{,}\) dus \(A (5 , 4)\)

1p

\(f(x) = {8 \over x - 3} = 8 (x - 3)^{-1}\) geeft
\(f'(x) = 8 ⋅ -1 ⋅ (x - 3)^{-2} ⋅ 1 = {-8 \over (x - 3)^{2}}\)

2p

\(\text{rc}_{k} = f'(5) = -2\)

1p

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

1p

\(\begin{rcases}y = \frac{1}{2} x + b \\ \text{door } A (5 , 4)\end{rcases} \begin{matrix}\frac{1}{2} ⋅ 5 + b = 4 \\ 2\frac{1}{2} + b = 4 \\ b = 1\frac{1}{2}\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y = \frac{1}{2} x + 1\frac{1}{2} \text{.}\)

1p

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

1p

opgave 2

Gegeven zijn de functies \(f(x) = x^{2} - 2 x - 4\) en \(g(x) = -x^{2} - 3 x + 2 \text{.}\) 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 - 20ms - data pool: #503 (20ms)

De snijpunten \(A\) en \(B\) volgen uit
\(x^{2} - 2 x - 4 = -x^{2} - 3 x + 2\)
\(2 x^{2} + x - 6 = 0\)
\(a\kern{-.8pt}b\kern{-.8pt}c \text{-}\)formule met \(D = 1^{2} - 4 ⋅ 2 ⋅ -6 = 49\) geeft
\(x = {-1 - \sqrt{49} \over 2 ⋅ 2} = -2 ∨ x = {-1 + \sqrt{49} \over 2 ⋅ 2} = 1\frac{1}{2}\)

1p

\(x_{A} = -2 \text{,}\) dus \(y_{A} = g(-2) = 4\)

1p

\(g'(x) = -2 x - 3\)

1p

\(l{:}\,y = a x + b\) met \(a = g'(-2) = 1 \text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y = x + b \\ \text{door } A (-2 , 4)\end{rcases} \begin{matrix}1 ⋅ -2 + b = 4 \\ -2 + b = 4 \\ b = 6\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y = x + 6 \text{.}\)

1p

Snijpunt \(C\) volgt uit
\(x^{2} - 2 x - 4 = x + 6\)
\(x^{2} - 3 x - 10 = 0\)
\((x + 2) (x - 5) = 0\)
\(x = -2 ∨ x = 5\)

1p

\(x_{C} = 5 \text{,}\) dus \(y_{C} = f(5) = 11\) en
\(C (5 , 11) \text{.}\)

1p

"