Toepassingen van de afgeleide functie

2b - 9 oefeningen

ExtremeWaardenAantonen
00j3 - basis
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)=\frac{4}{5}x^5-2\frac{1}{3}x^3-15x\text{.}\)

4p

a

Toon aan dat \(f\) een extreme waarde heeft voor \(x=\sqrt{3}\text{.}\)

a

\(f'(x)=4x^4-7x^2-15\)

1p

\(f'(\sqrt{3})=4(\sqrt{3})^4-7(\sqrt{3})^2-15=0\)

1p

Schets:

Oxy

1p

\(f'(\sqrt{3})=0\) en in de schets is te zien dat de grafiek van \(f\) een top heeft voor \(x=\sqrt{3}\text{,}\) dus \(f\) heeft een extreme waarde voor \(x=\sqrt{3}\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (1)
00j1 - basis
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)=-2x^3-9x^2+24x+50\text{.}\)

4p

a

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

a

\(f'(x)=-6x^2-18x+24\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(-6x^2-18x+24=0\)
\(x^2+3x-4=0\)
\((x+4)(x-1)=0\)
\(x=-4∨x=1\)

1p

Schets:

Oxy-41

1p

min. is \(f(-4)=-62\) en max. is \(f(1)=63\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (2)
00j2 - basis
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)=3x^4-4x^3-36x^2+48\text{.}\)

4p

a

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

a

\(f'(x)=12x^3-12x^2-72x\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(12x^3-12x^2-72x=0\)
\(x^3-x^2-6x=0\)
\(x(x+2)(x-3)=0\)
\(x=0∨x=-2∨x=3\)

1p

Schets:

Oxy-203

1p

min. is \(f(-2)=-16\text{,}\) max. is \(f(0)=48\) en min. is \(f(3)=-141\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (3)
00j4 - basis - data pool: #142 (4ms)
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.3 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

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

6p

a

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

2p

b

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

a

\(f(x)=\sqrt{3x+5}-\frac{3}{4}x=(3x+5)^{\frac{1}{2}}-\frac{3}{4}x\) geeft
\(f'(x)=\frac{1}{2}⋅(3x+5)^{-\frac{1}{2}}⋅3-\frac{3}{4}={3 \over 2\sqrt{3x+5}}-\frac{3}{4}\text{.}\)

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\({3 \over 2\sqrt{3x+5}}-\frac{3}{4}=0\)
\({3 \over 2\sqrt{3x+5}}=\frac{3}{4}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(6\sqrt{3x+5}=12\)
\(\sqrt{3x+5}=2\)

1p

Kwadrateren geeft
\(3x+5=4\)
\(x=-\frac{1}{3}\)

1p

Schets:

xy

1p

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

1p

b

\(3x+5≥0\) geeft \(x≥-1\frac{2}{3}\text{,}\) dus \(D_f=[-1\frac{2}{3}, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

max. is \(f(-\frac{1}{3})=2\frac{1}{4}\text{,}\) dus \(B_f=⟨\leftarrow , 2\frac{1}{4}]\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (4)
00j5 - basis
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.2 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)={4x^2+x+81 \over x}\text{.}\)

5p

a

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

a

Uitdelen geeft
\(f(x)={4x^2+x+81 \over x}={4x^2 \over x}+{x \over x}+{81 \over x}=4x+1+81x^{-1}\)

De afgeleide is dan
\(f'(x)=4+81⋅-1⋅x^{-2}=4-{81 \over x^2}\text{.}\)

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\(4-{81 \over x^2}=0\)
\(\frac{4}{1}={81 \over x^2}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(4x^2=81\)
\(x^2=\frac{81}{4}\)
\(x=\sqrt{\frac{81}{4}}=4\frac{1}{2}∨x=-\sqrt{\frac{81}{4}}=-4\frac{1}{2}\)

1p

Schets:

Oxy

1p

min. is \(f(-4\frac{1}{2})=-35\) en max. is \(f(4\frac{1}{2})=37\text{.}\)

1p

LoodrechteLijnOpstellen
00jh - basis - data pool: #536 (42ms)
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.4 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.4

Gegeven is de functie \(f(x)={-2 \over 3x+10}\) en het punt \(A\) met \(x_A=-4\text{.}\)

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

a

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

a

\(f(-4)=1\text{,}\) dus \(A(-4, 1)\)

1p

\(f(x)={-2 \over 3x+10}=-2(3x+10)^{-1}\) geeft
\(f'(x)=-2⋅-1⋅(3x+10)^{-2}⋅3={6 \over (3x+10)^2}\)

2p

\(\text{rc}_k=f'(-4)=\frac{3}{2}\)

1p

\(\text{rc}_k⋅\text{rc}_l=-1\) geeft \(\text{rc}_l=-\frac{2}{3}\text{,}\) dus \(y=-\frac{2}{3}x+b\)

1p

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

1p

\(B(0, -1\frac{2}{3})\)

1p

OpstellenFormuleRaaklijn
00a3 - basis
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (12e editie) - vwo wiskunde B - 2.4 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - vwo wiskunde B - 2.5

Gegeven is de functie \(f(x)=-2x^3+6x^2+x-6\text{.}\) Op de grafiek van \(f\) ligt het punt \(A\) met \(x_A=2\text{.}\)

4p

a

Stel algebraïsch de formule op van de raaklijn \(l\) in \(A\text{.}\)

a

\(f(2)=4\text{,}\) dus \(A(2, 4)\text{.}\)

1p

\(f(x)=-2x^3+6x^2+x-6\) geeft \(f'(x)=-6x^2+12x+1\text{.}\)

1p

Stel \(l{:}\,y=ax+b\) met \(a=f'(2)=1\text{.}\)

1p

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

1p

RaaklijnAanSnijdendeParabolen
00jq - basis - data pool: #503 (36ms)
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.4 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.4

Gegeven zijn de functies \(f(x)=x^2-4x-5\) en \(g(x)=-x^2-5x-4\text{.}\) 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

a

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

a

De snijpunten \(A\) en \(B\) volgen uit
\(x^2-4x-5=-x^2-5x-4\)
\(2x^2+x-1=0\)
\(abc\text{-}\)formule met \(D=1^2-4⋅2⋅-1=9\) geeft
\(x={-1-\sqrt{9} \over 2⋅2}=-1∨x={-1+\sqrt{9} \over 2⋅2}=\frac{1}{2}\)

1p

\(x_A=-1\text{,}\) dus \(y_A=g(-1)=0\)

1p

\(g'(x)=-2x-5\)

1p

\(l{:}\,y=ax+b\) met \(a=g'(-1)=-3\text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y=-3x+b \\ \text{door }A(-1, 0)\end{rcases}\begin{matrix}-3⋅-1+b=0 \\ 3+b=0 \\ b=-3\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y=-3x-3\text{.}\)

1p

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

1p

\(x_C=2\text{,}\) dus \(y_C=f(2)=-9\) en
\(C(2, -9)\text{.}\)

1p

RaaklijnMetGegevenRichtingscoefficient
00a4 - basis
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (12e editie) - vwo wiskunde B - 2.4 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - vwo wiskunde B - 2.5

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

4p

a

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

a

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

1p

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

1p

\(f(-4)=16\frac{1}{3}\text{,}\) dus \(A(-4, 16\frac{1}{3})\text{.}\)

1p

\(f(2)=-1\frac{2}{3}\text{,}\) dus \(B(2, -1\frac{2}{3})\text{.}\)

1p

00j3 00j1 00j2 00j4 00j5 00jh 00a3 00jq 00a4