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 \(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} - 3\frac{1}{2} x^{2} + 10 x + 2\frac{1}{3} \text{.}\) 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

○

\(f(x) = \frac{1}{3} x^{3} - 3\frac{1}{2} x^{2} + 10 x + 2\frac{1}{3}\) geeft \(f'(x) = x^{2} - 7 x + 10 \text{.}\)

1p

○

\(f'(x) = -2\) geeft
\(x^{2} - 7 x + 10 = -2\)
\(x^{2} - 7 x + 12 = 0\)
\((x - 3) (x - 4) = 0\)
\(x = 3 ∨ x = 4 \text{.}\)

1p

○

\(f(3) = 9\frac{5}{6} \text{,}\) dus \(A (3 , 9\frac{5}{6}) \text{.}\)

1p

○

\(f(4) = 7\frac{2}{3} \text{,}\) dus \(B (4 , 7\frac{2}{3}) \text{.}\)

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 \(f(x) = {-9 \over 6 x - 9}\) 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 - 24ms - data pool: #536 (24ms)

○

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

1p

○

\(f(x) = {-9 \over 6 x - 9} = -9 (6 x - 9)^{-1}\) geeft
\(f'(x) = -9 ⋅ -1 ⋅ (6 x - 9)^{-2} ⋅ 6 = {54 \over (6 x - 9)^{2}}\)

2p

○

\(\text{rc}_{k} = f'(3) = \frac{2}{3}\)

1p

○

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

1p

○

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

1p

○

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

1p

opgave 2

Gegeven zijn de functies \(f(x) = x^{2} + x - 3\) en \(g(x) = -x^{2} - 2 x - 1 \text{.}\) 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 - 17ms - data pool: #503 (16ms)

○

De snijpunten \(A\) en \(B\) volgen uit
\(x^{2} + x - 3 = -x^{2} - 2 x - 1\)
\(2 x^{2} + 3 x - 2 = 0\)
\(a\kern{-.8pt}b\kern{-.8pt}c \text{-}\)formule met \(D = 3^{2} - 4 ⋅ 2 ⋅ -2 = 25\) geeft
\(x = {-3 - \sqrt{25} \over 2 ⋅ 2} = -2 ∨ x = {-3 + \sqrt{25} \over 2 ⋅ 2} = \frac{1}{2}\)

1p

○

\(x_{A} = -2 \text{,}\) dus \(y_{A} = g(-2) = -1\)

1p

○

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

1p

○

\(l{:}\,y = a x + b\) met \(a = g'(-2) = 2 \text{.}\)

1p

○

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

1p

○

Snijpunt \(C\) volgt uit
\(x^{2} + x - 3 = 2 x + 3\)
\(x^{2} - x - 6 = 0\)
\((x + 2) (x - 3) = 0\)
\(x = -2 ∨ x = 3\)

1p

○

\(x_{C} = 3 \text{,}\) dus \(y_{C} = f(3) = 9\) en
\(C (3 , 9) \text{.}\)

1p

"