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 \(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} + \frac{1}{2} x^{2} - 18 x + \frac{2}{3} \text{.}\) In de punten \(A\) en \(B\) van de grafiek van \(f\) is de richtingscoëfficiënt van de raaklijn gelijk aan \(2 \text{.}\)

4p

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

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

\(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} + \frac{1}{2} x^{2} - 18 x + \frac{2}{3}\) geeft \(f'(x) = x^{2} + x - 18 \text{.}\)

1p

\(f'(x) = 2\) geeft
\(x^{2} + x - 18 = 2\)
\(x^{2} + x - 20 = 0\)
\((x + 5) (x - 4) = 0\)
\(x = -5 ∨ x = 4 \text{.}\)

1p

\(f(-5) = 61\frac{1}{2} \text{,}\) dus \(A (-5 , 61\frac{1}{2}) \text{.}\)

1p

\(f(4) = -42 \text{,}\) dus \(B (4 , -42) \text{.}\)

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 \(f(x) = {6 \over 2 x - 3}\) 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 - 34ms - data pool: #536 (33ms)

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

1p

\(f(x) = {6 \over 2 x - 3} = 6 (2 x - 3)^{-1}\) geeft
\(f'(x) = 6 ⋅ -1 ⋅ (2 x - 3)^{-2} ⋅ 2 = {-12 \over (2 x - 3)^{2}}\)

2p

\(\text{rc}_{k} = f'(3) = -\frac{4}{3}\)

1p

\(\text{rc}_{k} ⋅ \text{rc}_{l} = -1\) geeft \(\text{rc}_{l} = \frac{3}{4} \text{,}\) dus \(y = \frac{3}{4} x + b\)

1p

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

1p

\(B (0 , -\frac{1}{4})\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de functies \(f(x) = x^{2} + 3 x - 2\) en \(g(x) = -x^{2} - 4 x + 2 \text{.}\) 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 - 26ms - data pool: #503 (26ms)

De snijpunten \(A\) en \(B\) volgen uit
\(x^{2} + 3 x - 2 = -x^{2} - 4 x + 2\)
\(2 x^{2} + 7 x - 4 = 0\)
\(a\kern{-.8pt}b\kern{-.8pt}c \text{-}\)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 \(y_{A} = g(-4) = 2\)

1p

\(g'(x) = -2 x - 4\)

1p

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

1p

\(\begin{rcases}y = 4 x + b \\ \text{door } A (-4 , 2)\end{rcases} \begin{matrix}4 ⋅ -4 + b = 2 \\ -16 + b = 2 \\ b = 18\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y = 4 x + 18 \text{.}\)

1p

Snijpunt \(C\) volgt uit
\(x^{2} + 3 x - 2 = 4 x + 18\)
\(x^{2} - x - 20 = 0\)
\((x + 4) (x - 5) = 0\)
\(x = -4 ∨ x = 5\)

1p

\(x_{C} = 5 \text{,}\) dus \(y_{C} = f(5) = 38\) en
\(C (5 , 38) \text{.}\)

1p

"