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

'Toepassingen van de afgeleide functie'.

havo wiskunde B 6.1 Raaklijnen en toppen

Toepassingen van de afgeleide functie (1)

opgave 1

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

○

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

1p

○

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

1p

○

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

1p

○

\(f(4) = -13\frac{2}{3} \text{,}\) dus \(B (4 , -13\frac{2}{3}) \text{.}\)

1p

havo wiskunde B 6.4 Toepassingen van de afgeleide

Toepassingen van de afgeleide functie (2)

opgave 1

Gegeven is de functie \(f(x) = {2 \over x - 4}\) 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 - 23ms - data pool: #536 (23ms)

○

\(f(3) = -2 \text{,}\) dus \(A (3 , -2)\)

1p

○

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

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

○

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

1p

○

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

1p

opgave 2

Gegeven zijn de functies \(f(x) = x^{2} + 3 x + 3\) en \(g(x) = -x^{2} + 2 x + 4 \text{.}\) 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

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

RaaklijnAanSnijdendeParabolen
00jq - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 15ms - data pool: #503 (15ms)

○

De snijpunten \(A\) en \(B\) volgen uit
\(x^{2} + 3 x + 3 = -x^{2} + 2 x + 4\)
\(2 x^{2} + x - 1 = 0\)
\(a\kern{-.8pt}b\kern{-.8pt}c \text{-}\)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 \(y_{A} = g(-1) = 1\)

1p

○

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

1p

○

\(l{:}\,y = a x + b\) met \(a = g'(-1) = 4 \text{.}\)

1p

○

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

1p

○

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

1p

○

\(x_{C} = 2 \text{,}\) dus \(y_{C} = f(2) = 13\) en
\(C (2 , 13) \text{.}\)

1p

"