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 \(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} - 2\frac{1}{2} x^{2} + x + 1\frac{1}{6} \text{.}\) In de punten \(A\) en \(B\) van de grafiek van \(f\) is de richtingscoëfficiënt van de raaklijn gelijk aan \(-5 \text{.}\)

4p

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

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

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

1p

\(f'(x) = -5\) geeft
\(x^{2} - 5 x + 1 = -5\)
\(x^{2} - 5 x + 6 = 0\)
\((x - 2) (x - 3) = 0\)
\(x = 2 ∨ x = 3 \text{.}\)

1p

\(f(2) = -4\frac{1}{6} \text{,}\) dus \(A (2 , -4\frac{1}{6}) \text{.}\)

1p

\(f(3) = -9\frac{1}{3} \text{,}\) dus \(B (3 , -9\frac{1}{3}) \text{.}\)

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 \(f(x) = {10 \over x + 3}\) en het punt \(A\) met \(x_{A} = 2 \text{.}\)

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)

\(f(2) = 2 \text{,}\) dus \(A (2 , 2)\)

1p

\(f(x) = {10 \over x + 3} = 10 (x + 3)^{-1}\) geeft
\(f'(x) = 10 ⋅ -1 ⋅ (x + 3)^{-2} ⋅ 1 = {-10 \over (x + 3)^{2}}\)

2p

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

1p

\(\text{rc}_{k} ⋅ \text{rc}_{l} = -1\) geeft \(\text{rc}_{l} = \frac{5}{2} \text{,}\) dus \(y = 2\frac{1}{2} x + b\)

1p

\(\begin{rcases}y = 2\frac{1}{2} x + b \\ \text{door } A (2 , 2)\end{rcases} \begin{matrix}2\frac{1}{2} ⋅ 2 + b = 2 \\ 5 + b = 2 \\ b = -3\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y = 2\frac{1}{2} x - 3 \text{.}\)

1p

\(B (0 , -3)\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de functies \(f(x) = x^{2} + 4 x - 3\) en \(g(x) = -x^{2} - 3 x + 1 \text{.}\) 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
\(x^{2} + 4 x - 3 = -x^{2} - 3 x + 1\)
\(2 x^{2} + 7 x - 4 = 0\)
\(a\kern{-.8pt}b\kern{-.8pt}c \text{-}\)formule met \(D = 7^{2} - 4 ⋅ 2 ⋅ -4 = 81\) geeft
\(x = {-7 - \sqrt{81} \over 2 ⋅ 2} = -4 ∨ x = {-7 + \sqrt{81} \over 2 ⋅ 2} = \frac{1}{2}\)

1p

\(x_{A} = -4 \text{,}\) dus \(y_{A} = g(-4) = -3\)

1p

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

1p

\(l{:}\,y = a x + b\) met \(a = g'(-4) = 5 \text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y = 5 x + b \\ \text{door } A (-4 , -3)\end{rcases} \begin{matrix}5 ⋅ -4 + b = -3 \\ -20 + b = -3 \\ b = 17\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y = 5 x + 17 \text{.}\)

1p

Snijpunt \(C\) volgt uit
\(x^{2} + 4 x - 3 = 5 x + 17\)
\(x^{2} - x - 20 = 0\)
\((x + 4) (x - 5) = 0\)
\(x = -4 ∨ x = 5\)

1p

\(x_{C} = 5 \text{,}\) dus \(y_{C} = f(5) = 42\) en
\(C (5 , 42) \text{.}\)

1p

"