Toepassingen van de afgeleide functie

2b - 9 oefeningen

ExtremeWaardenAantonen
00j3 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 1ms
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)=-\frac{1}{5}x^5-\frac{1}{3}x^3+6x\text{.}\)

4p

Toon aan dat \(f\) een extreme waarde heeft voor \(x=\sqrt{2}\text{.}\)

\(f'(x)=-x^4-x^2+6\)

1p

\(f'(\sqrt{2})=-(\sqrt{2})^4-(\sqrt{2})^2+6=0\)

1p

Schets:

Oxy

1p

\(f'(\sqrt{2})=0\) en in de schets is te zien dat de grafiek van \(f\) een top heeft voor \(x=\sqrt{2}\text{,}\) dus \(f\) heeft een extreme waarde voor \(x=\sqrt{2}\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (1)
00j1 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 1ms
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)=x^3+3x^2-45x-46\text{.}\)

4p

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

\(f'(x)=3x^2+6x-45\)

1p

\(f'(x)=0\) geeft
\(3x^2+6x-45=0\)
\(x^2+2x-15=0\)
\((x+5)(x-3)=0\)
\(x=-5∨x=3\)

1p

Schets:

Oxy-53

1p

max. is \(f(-5)=129\) en min. is \(f(3)=-127\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (2)
00j2 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 1ms
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.1 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)=-3x^4+12x^3+60x^2+34\text{.}\)

4p

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

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

1p

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

1p

Schets:

Oxy-205

1p

max. is \(f(-2)=130\text{,}\) min. is \(f(0)=34\) en max. is \(f(5)=1\,159\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (3)
00j4 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 3ms - data pool: #142 (2ms)
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.3 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)=\frac{1}{2}x-\sqrt{5x}\text{.}\)

6p

a

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

2p

b

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

a

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

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\(\frac{1}{2}-{5 \over 2\sqrt{5x}}=0\)
\(-{5 \over 2\sqrt{5x}}=-\frac{1}{2}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(2\sqrt{5x}=10\)
\(\sqrt{5x}=5\)

1p

Kwadrateren geeft
\(5x=25\)
\(x=5\)

1p

Schets:

Oxy

1p

min. is \(f(5)=-2\frac{1}{2}\text{.}\)

1p

b

\(5x≥0\) geeft \(x≥0\text{,}\) dus \(D_f=[0, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

min. is \(f(5)=-2\frac{1}{2}\text{,}\) dus \(B_f=[-2\frac{1}{2}, \rightarrow ⟩\text{.}\)

1p

ExtremeWaardenBepalen (4)
00j5 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 1ms
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.2 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.1

Gegeven is de functie \(f(x)={3x^2+27 \over 5x}\text{.}\)

5p

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

Uitdelen geeft
\(f(x)={3x^2+27 \over 5x}={3x^2 \over 5x}+{27 \over 5x}=\frac{3}{5}x+\frac{27}{5}x^{-1}\)

De afgeleide is dan
\(f'(x)=\frac{3}{5}+\frac{27}{5}⋅-1⋅x^{-2}=\frac{3}{5}-{27 \over 5x^2}\text{.}\)

2p

\(f'(x)=0\) geeft
\(\frac{3}{5}-{27 \over 5x^2}=0\)
\(\frac{3}{5}={27 \over 5x^2}\)

Kruislings vermenigvuldigen geeft
\(15x^2=135\)
\(x^2=9\)
\(x=\sqrt{9}=3∨x=-\sqrt{9}=-3\)

1p

Schets:

Oxy

1p

min. is \(f(-3)=-3\frac{3}{5}\) en max. is \(f(3)=3\frac{3}{5}\text{.}\)

1p

LoodrechteLijnOpstellen
00jh - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 37ms - data pool: #536 (37ms)
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.4 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.4

Gegeven is de functie \(f(x)={-8 \over 4x+8}\) 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 \(B\text{.}\)

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

1p

\(f(x)={-8 \over 4x+8}=-8(4x+8)^{-1}\) geeft
\(f'(x)=-8⋅-1⋅(4x+8)^{-2}⋅4={32 \over (4x+8)^2}\)

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

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

1p

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

1p

OpstellenFormuleRaaklijn
00a3 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 111ms
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 \(f(x)=x^3+2x^2+x-6\text{.}\) Op de grafiek van \(f\) ligt het punt \(A\) met \(x_A=-2\text{.}\)

4p

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

\(f(-2)=-8\text{,}\) dus \(A(-2, -8)\text{.}\)

1p

\(f(x)=x^3+2x^2+x-6\) geeft \(f'(x)=3x^2+4x+1\text{.}\)

1p

Stel \(l{:}\,y=ax+b\) met \(a=f'(-2)=5\text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y=5x+b \\ \text{door }A(-2, -8)\end{rcases}\begin{matrix}5⋅-2+b=-8 \\ -10+b=-8 \\ b=2\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y=5x+2\text{.}\)

1p

RaaklijnAanSnijdendeParabolen
00jq - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 23ms - data pool: #503 (23ms)
Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B - 6.4 Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B - 6.4

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

De snijpunten \(A\) en \(B\) volgen uit
\(x^2+5x-2=-x^2-2x-5\)
\(2x^2+7x+3=0\)
\(a\kern{-.8pt}b\kern{-.8pt}c\text{-}\)formule met \(D=7^2-4⋅2⋅3=25\) geeft
\(x={-7-\sqrt{25} \over 2⋅2}=-3∨x={-7+\sqrt{25} \over 2⋅2}=-\frac{1}{2}\)

1p

\(x_A=-3\text{,}\) dus \(y_A=g(-3)=-8\)

1p

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

1p

\(l{:}\,y=ax+b\) met \(a=g'(-3)=4\text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y=4x+b \\ \text{door }A(-3, -8)\end{rcases}\begin{matrix}4⋅-3+b=-8 \\ -12+b=-8 \\ b=4\end{matrix}\)
Dus \(l{:}\,y=4x+4\text{.}\)

1p

Snijpunt \(C\) volgt uit
\(x^2+5x-2=4x+4\)
\(x^2+x-6=0\)
\((x+3)(x-2)=0\)
\(x=-3∨x=2\)

1p

\(x_C=2\text{,}\) dus \(y_C=f(2)=12\) en
\(C(2, 12)\text{.}\)

1p

RaaklijnMetGegevenRichtingscoefficient
00a4 - Toepassingen van de afgeleide functie - basis - 1ms
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 \(f(x)=\frac{1}{3}x^3+3\frac{1}{2}x^2+7x+\frac{2}{3}\text{.}\) 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 \(B\text{.}\)

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

1p

\(f'(x)=-5\) geeft
\(x^2+7x+7=-5\)
\(x^2+7x+12=0\)
\((x+4)(x+3)=0\)
\(x=-4∨x=-3\text{.}\)

1p

\(f(-4)=7\frac{1}{3}\text{,}\) dus \(A(-4, 7\frac{1}{3})\text{.}\)

1p

\(f(-3)=2\frac{1}{6}\text{,}\) dus \(B(-3, 2\frac{1}{6})\text{.}\)

1p

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