KI-generert løsningsforslag. Dette løsningsforslaget er skrevet av en språkmodell (Claude) og er ikke verifisert av lærer. Det kan inneholde regnefeil, upresis bruk av begreper eller mangler.
a) Delelighet og nullpunkter
Vi sjekker om ( x + 2 ) (x+2) ( x + 2 ) er en faktor ved å bruke faktorteoremet: P ( − 2 ) = 0 P(-2) = 0 P ( − 2 ) = 0 betyr at ( x + 2 ) (x+2) ( x + 2 ) er en faktor.
P ( − 2 ) = ( − 2 ) 3 − 6 ( − 2 ) 2 + 32 = − 8 − 24 + 32 = 0 P(-2) = (-2)^3 - 6(-2)^2 + 32 = -8 - 24 + 32 = 0 P ( − 2 ) = ( − 2 ) 3 − 6 ( − 2 ) 2 + 32 = − 8 − 24 + 32 = 0
Siden P ( − 2 ) = 0 P(-2) = 0 P ( − 2 ) = 0 , er P ( x ) P(x) P ( x ) delelig med ( x + 2 ) (x+2) ( x + 2 ) .
Vi utfører polynomdivisjon:
P ( x ) : ( x + 2 ) = x 2 − 8 x + 16 P(x) : (x+2) = x^2 - 8x + 16 P ( x ) : ( x + 2 ) = x 2 − 8 x + 16
Vi kan kontrollere: ( x + 2 ) ( x 2 − 8 x + 16 ) = x 3 − 8 x 2 + 16 x + 2 x 2 − 16 x + 32 = x 3 − 6 x 2 + 32 (x+2)(x^2 - 8x + 16) = x^3 - 8x^2 + 16x + 2x^2 - 16x + 32 = x^3 - 6x^2 + 32 ( x + 2 ) ( x 2 − 8 x + 16 ) = x 3 − 8 x 2 + 16 x + 2 x 2 − 16 x + 32 = x 3 − 6 x 2 + 32 ✓
Vi faktoriserer x 2 − 8 x + 16 = ( x − 4 ) 2 x^2 - 8x + 16 = (x-4)^2 x 2 − 8 x + 16 = ( x − 4 ) 2 , så
P ( x ) = ( x + 2 ) ( x − 4 ) 2 P(x) = (x+2)(x-4)^2 P ( x ) = ( x + 2 ) ( x − 4 ) 2
Nullpunktene er der P ( x ) = 0 P(x) = 0 P ( x ) = 0 :
x + 2 = 0 ⇒ x = − 2 x + 2 = 0 \Rightarrow x = -2 x + 2 = 0 ⇒ x = − 2
( x − 4 ) 2 = 0 ⇒ x = 4 (x-4)^2 = 0 \Rightarrow x = 4 ( x − 4 ) 2 = 0 ⇒ x = 4
Nullpunktene er x = − 2 x = -2 x = − 2 og x = 4 x = 4 x = 4 .
b) Topp- og bunnpunkter
Vi deriverer:
P ′ ( x ) = 3 x 2 − 12 x = 3 x ( x − 4 ) P'(x) = 3x^2 - 12x = 3x(x-4) P ′ ( x ) = 3 x 2 − 12 x = 3 x ( x − 4 )
Stasjonære punkter der P ′ ( x ) = 0 P'(x) = 0 P ′ ( x ) = 0 :
3 x ( x − 4 ) = 0 ⇒ x = 0 eller x = 4 3x(x-4) = 0 \Rightarrow x = 0 \quad \text{eller} \quad x = 4 3 x ( x − 4 ) = 0 ⇒ x = 0 eller x = 4
Vi bruker andrederivert for å klassifisere:
P ′ ′ ( x ) = 6 x − 12 P''(x) = 6x - 12 P ′′ ( x ) = 6 x − 12
x = 0 x = 0 x = 0 : P ′ ′ ( 0 ) = − 12 < 0 P''(0) = -12 < 0 P ′′ ( 0 ) = − 12 < 0 ⇒ \Rightarrow ⇒ toppunkt. P ( 0 ) = 32 P(0) = 32 P ( 0 ) = 32 .
Toppunkt: ( 0 , 32 ) (0, 32) ( 0 , 32 )
x = 4 x = 4 x = 4 : P ′ ′ ( 4 ) = 24 − 12 = 12 > 0 P''(4) = 24 - 12 = 12 > 0 P ′′ ( 4 ) = 24 − 12 = 12 > 0 ⇒ \Rightarrow ⇒ bunnpunkt. P ( 4 ) = 64 − 96 + 32 = 0 P(4) = 64 - 96 + 32 = 0 P ( 4 ) = 64 − 96 + 32 = 0 .
Bunnpunkt: ( 4 , 0 ) (4, 0) ( 4 , 0 )
c) Vendepunkt
Vendepunkt der P ′ ′ ( x ) = 0 P''(x) = 0 P ′′ ( x ) = 0 :
6 x − 12 = 0 ⇒ x = 2 6x - 12 = 0 \Rightarrow x = 2 6 x − 12 = 0 ⇒ x = 2
Vi sjekker at P ′ ′ P'' P ′′ skifter fortegn ved x = 2 x = 2 x = 2 (fra negativ til positiv), så dette er et vendepunkt.
P ( 2 ) = 8 − 24 + 32 = 16 P(2) = 8 - 24 + 32 = 16 P ( 2 ) = 8 − 24 + 32 = 16
Vendepunkt: ( 2 , 16 ) (2, 16) ( 2 , 16 )
d) Skisse av grafen
Vi har følgende punkter å bygge skissen på:
Punkt Koordinater Type Nullpunkt ( − 2 , 0 ) (-2, 0) ( − 2 , 0 ) P P P skjærer x x x -aksenToppunkt ( 0 , 32 ) (0, 32) ( 0 , 32 ) Lokal topp Vendepunkt ( 2 , 16 ) (2, 16) ( 2 , 16 ) Bøyningspunkt Bunnpunkt/nullpunkt ( 4 , 0 ) (4, 0) ( 4 , 0 ) Lokal bunn, tangerer x x x -aksen
Grafen stiger fra venstre, har toppunkt i ( 0 , 32 ) (0, 32) ( 0 , 32 ) , synker gjennom vendepunktet ( 2 , 16 ) (2, 16) ( 2 , 16 ) og tangerer x x x -aksen i bunnpunktet ( 4 , 0 ) (4, 0) ( 4 , 0 ) , før den stiger igjen mot høyre. P ( x ) → − ∞ P(x) \to -\infty P ( x ) → − ∞ når x → − ∞ x \to -\infty x → − ∞ og P ( x ) → + ∞ P(x) \to +\infty P ( x ) → + ∞ når x → + ∞ x \to +\infty x → + ∞ .