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

'Extreme waarden bepalen'.

havo wiskunde B 6.1 Raaklijnen en toppen

Extreme waarden bepalen (5)

opgave 1

Gegeven is de functie \(f(x)=-2x^3-3x^2+120x-10\text{.}\)

4p

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

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

\(f'(x)=-6x^2-6x+120\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(-6x^2-6x+120=0\)
\(x^2+x-20=0\)
\((x+5)(x-4)=0\)
\(x=-5∨x=4\)

1p

Schets:

Oxy-54

1p

min. is \(f(-5)=-435\) en max. is \(f(4)=294\text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven is de functie \(f(x)=3x^4+12x^3-60x^2+27\text{.}\)

4p

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

ExtremeWaardenBepalen (2)
00j2 - Extreme waarden bepalen - basis - 1ms

\(f'(x)=12x^3+36x^2-120x\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(12x^3+36x^2-120x=0\)
\(x^3+3x^2-10x=0\)
\(x(x+5)(x-2)=0\)
\(x=0∨x=-5∨x=2\)

1p

Schets:

Oxy-502

1p

min. is \(f(-5)=-1\,098\text{,}\) max. is \(f(0)=27\) en min. is \(f(2)=-69\text{.}\)

1p

opgave 3

Gegeven is de functie \(f(x)=\frac{4}{5}x^5-2\frac{2}{3}x^3-12x\text{.}\)

4p

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

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

\(f'(x)=4x^4-8x^2-12\)

1p

\(f'(\sqrt{3})=4(\sqrt{3})^4-8(\sqrt{3})^2-12=0\)

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

opgave 4

Gegeven is de functie \(f(x)=\frac{1}{2}x-\sqrt{2x-4}\text{.}\)

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

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

2p

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

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(\sqrt{2x-4}=2\)

1p

Kwadrateren geeft
\(2x-4=4\)
\(x=4\)

1p

Schets:

Oxy

1p

min. is \(f(4)=0\text{.}\)

1p

b

\(2x-4≥0\) geeft \(x≥2\text{,}\) dus \(D_f=[2, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

min. is \(f(4)=0\text{,}\) dus \(B_f=[0, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

opgave 5

Gegeven is de functie \(f(x)={4x^2+8x+9 \over 3x}\text{.}\)

5p

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

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

Uitdelen geeft
\(f(x)={4x^2+8x+9 \over 3x}={4x^2 \over 3x}+{8x \over 3x}+{9 \over 3x}=\frac{4}{3}x+\frac{8}{3}+3x^{-1}\)

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

2p

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

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(4x^2=9\)
\(x^2=\frac{9}{4}\)
\(x=\sqrt{\frac{9}{4}}=1\frac{1}{2}∨x=-\sqrt{\frac{9}{4}}=-1\frac{1}{2}\)

1p

Schets:

Oxy

1p

min. is \(f(-1\frac{1}{2})=-1\frac{1}{3}\) en max. is \(f(1\frac{1}{2})=6\frac{2}{3}\text{.}\)

1p

"