havo B Samenvatting Hoofdstuk 6 Hellinggrafieken schetsen y Bij een gegeven functie kun je aan elke x de helling van de grafiek in het bijbehorende punt toevoegen. top top O stijgend deel v.d. grafiek positieve hellingen hellinggrafiek boven de x-as dalend deel v.d. grafiek negatieve hellingen hellinggrafiek onder de x-as top v.d. grafiek helling is 0 hellinggrafiek snijdt de x-as x helling pos. overgang van toenemende daling naar afnemende daling is de helling maximaal laagste punt pos. x O 0 0 laagste punt 6.1 opgave 4 a b c d e x < -3 hellinggrafiek onder de x-as de grafiek is dalend op 〈 , -3 〉 f heeft een top bij x = -3 omdat de hellinggrafiek daar de x-as snijdt dat is het laagste punt f is stijgend op 〈 -3 , 0 〉 hoogste punt schets y top top x O top top 6.1 Hellinggrafiek plotten m.b.v. GR TI MATH – MATH - menu optie nDeriv Casio OPTN – CALC – menu optie d/dx vb. voer in y1 = 0,1x4 – x2 + x + 8 en y2 = nDeriv(y1,x,x) (op de TI) of y2 = d/dx(y1,x) (op de Casio) 6.1 De afgeleide functie Bij een functie hoort een hellingfunctie. i.p.v. hellingfunctie wordt meestal de naam afgeleide functie of afgeleide gebruikt. notatie : f’ (f-accent) regels voor de afgeleide : f(x) = a geeft f’(x) = 0 f(x) = ax geeft f’(x) = a f(x) = ax² geeft f’(x) = 2ax 6.2 opgave 14a f(x) = (2x – 7)(8 + x) f(x) = 16x + 2x² - 56 – 7x f(x) = 2x² + 9x – 56 f’(x) = 2 · 2x + 9 f’(x) = 4x + 9 eerst haakjes wegwerken dezelfde termen optellen somregel van differentiëren 6.2 Vergelijking van raaklijn met behulp van de afgeleide Je weet dat de afgeleide f’ aan elke x de helling in het bijbehorende punt van de grafiek van f toevoegt of f’(x) is de rc van de raaklijn in het bijbehorende punt. y f k algemeen: f’(a) is de rc van de raaklijn van de grafiek van f in het punt A(a, f(a)) A x O xA yA = f(xA) rck = f’(xA) 6.3 opgave 20 a f(x) = 0,5x3 – 2x2 + 2 f’(x) = 3 · 0,5x2 – 2 · 2x f’(x) = 1,5x2 – 4x stel k : y = ax + b xA = 4 a = f’(4) = 1,5 · 42 – 4 · 4 = 8 dit geeft k : y = 8x + b y = f(4) = 0,5 · 43 – 2 · 42 + 2 = 2 2=8·4+b 2 = 32 + b b = -30 dus k : y = 8x - 30 6.3 Raaklijn met gegeven richtingscoëfficient Teken f(x) = x² - 3x + 1 Teken enkele lijnen met rc = 2 Eén van de lijnen raakt de grafiek het raakpunt is B. Bereken de coördinaten van B rc = 2 dus f’(xB) = 2 xB berekenen f’(x) = 2 oplossen f’(x) = 2x – 3 2x – 3 = 2 f’(x) = 2 2x = 5 x = 2,5 xB = 2,5 yB = f(2,5) = -0,25 -1 B(2,5; -0,25) y 4 3 2 1 0 1 2 ● 3 B x 4 -1 6.3 opgave 25 f(x) = -x² + 2x + 3 a rcraaklijn = 4 dus f’(x) = 4 f’(x) = -2x + 2 b xA = -1 yA = f(-1) = 0 A(-1, 0) k : y = -6x + 8 rcraaklijn = -6 dus f’(xB) = -6 f’(x) = -2x + 2 xB = 4 yB = f(4) = -5 B(4, -5) y 4 -2x + 2 = 4 -2x = 2 x = -1 3 2 f 1 -2x + 2 = -6 A● -2x = -8 x=4 -1 0 -1 1 2 3 4 x k 6.3 Extreme waarden berekenen met behulp van de afgeleide werkschema: het algebraïsch berekenen van extreme waarden raaklijn in een top is horizontaal 1 Bereken f’(x) afgeleide is 0 2 Los algebraïsch op f’(x) = 0 3 Voer de formule van f in op de GR. Plot en schets de grafiek. Kijk in de grafiek of je met max. en/of min. te maken hebt. 4 Bereken de y-coördinaten van de toppen en noteer het antwoord in de vorm max. is f(…) = … en min. is f(…) = … 6.3 In de praktijk gaat het bij problemen vaak om het vinden van een maximum of minimum Voorbeelden van optimaliseringsproblemen zijn: • Bij welke afmetingen is de oppervlakte bij een gegeven omtrek het grootst ? • Wat zijn de afmetingen van de doos met de grootste inhoud die je uit een gegeven rechthoekig stuk karton kunt maken ? • Bij welke route horen de laagste kosten ? 6.4 opgave 35 a b stel AD = x CD + 2x = 40 CD = 40 – 2x O = AD · CD O = x(40 – 2x) O = 40x – 2x² dO = 40 – 4x dx dO =0 dx O 200 40 – 4x = 0 -4x = -40 x = 10 AD = 10 m. CD = 40 – 20 = 20 m. x O 10 6.4