Derivasjon, ulikhet og vektorfunksjon

Del 1, uten hjelpemidler

Derivasjon, ulikhet og vektorfunksjon

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Deriver funksjonen

f(x)=x2⋅e2x

Gitt funksjonen

g(x)=x4−4x3

Finn eventuelle topp-, bunn- og terrassepunkter på grafen til g.

Finn eventuelle vendepunkter på grafen til g. Tegn grafen.

Skriv så enkelt som mulig

x2+xx2−4−24−2x

Vis at x=1 er en løsning på ligningen x3+2x2−x−2=0.

Bruk dette til å løse ulikheten x3+2x2−x−2≤0.

Posisjonen til en partikkel er gitt ved vektorfunksjonen

r→(t)=[t2+2t, 12t2]

Finn et uttrykk for farts- og akselerasjonsvektoren.

Undersøk om det finnes t-verdier som gjør at fartsvektoren står vinkelrett på akselerasjonsvektoren.

Fasit

f′(x)=2x(1+x)e2x

1) Terrassepunkt (0,0), bunnpunkt (3,−27) 2) Vendepunkter (0,0) og (2,−16)

x2+2x+2x2−4

x=1 er løsning; x∈⟨−∞,−2]∪[−1,1]

1) v→(t)=[2t+2, t], a→(t)=[2,1] 2) t=−45

LøsningsforslagKI-generert

Vi bruker produktregelen (uv)′=u′v+uv′ med u=x2 og v=e2x (kjerneregel på v):

f′(x)=2x⋅e2x+x2⋅2e2x=2xe2x+2x2e2x
f′(x)=2x(1+x)e2x

Vi deriverer g(x)=x4−4x3:

g′(x)=4x3−12x2=4x2(x−3)

Vi setter g′(x)=0: x=0 (dobbel rot) eller x=3. Faktoren 4x2≥0 alltid, så fortegnet til g′(x) bestemmes av (x−3):

Fortegnslinje for g'(x)

I x=0 skifter g′ ikke fortegn (negativ på begge sider) — dette er et terrassepunkt. I x=3 skifter g′ fra negativ til positiv — dette er et bunnpunkt. Det finnes ikke noe toppunkt.

g(0)=0g(3)=34−4⋅33=81−108=−27
Terrassepunkt (0,0), bunnpunkt (3,−27)

Vi dobbeltderiverer:

g′′(x)=12x2−24x=12x(x−2)

g′′(x)=0 for x=0 og x=2.

Fortegnslinje for g''(x)

g′′ skifter fortegn i både x=0 og x=2, så begge er vendepunkter:

g(2)=24−4⋅23=16−32=−16
Vendepunkter (0,0) og (2,−16)

Grafen synker bratt fra venstre, flater ut med horisontal tangent i terrassepunktet (0,0) (som også er vendepunkt), fortsetter å synke gjennom vendepunktet (2,−16) ned til bunnpunktet (3,−27), og stiger deretter mot høyre.

Vi faktoriserer nevnerne: x2−4=(x−2)(x+2) og 4−2x=−2(x−2). Da blir

x2+xx2−4−24−2x=x(x+1)(x−2)(x+2)−2−2(x−2)=x(x+1)(x−2)(x+2)+1x−2

Fellesnevner (x−2)(x+2):

=x(x+1)+(x+2)(x−2)(x+2)=x2+2x+2x2−4

Telleren x2+2x+2 har negativ diskriminant og kan ikke faktoriseres videre, så dette er enkleste form:

x2+2x+2x2−4,x≠±2

Vi setter x=1 inn i likningen:

13+2⋅12−1−2=1+2−1−2=0

Siden uttrykket blir null, er x=1 en løsning. Da er (x−1) en faktor. Polynomdivisjon gir

x3+2x2−x−2=(x−1)(x2+3x+2)=(x−1)(x+1)(x+2)

Ulikheten (x−1)(x+1)(x+2)≤0 har nullpunkter x=−2, −1, 1:

Fortegnslinje for (x+2)(x+1)(x-1)

Ulikheten er oppfylt når produktet er ≤0:

x∈⟨−∞,−2]∪[−1,1]

Fartsvektoren er den deriverte av posisjonsvektoren, og akselerasjonsvektoren er den deriverte av fartsvektoren:

v→(t)=r→′(t)=[2t+2, t]
a→(t)=v→′(t)=[2, 1]
v→(t)=[2t+2, t],a→(t)=[2,1]

Vektorene står vinkelrett på hverandre når skalarproduktet er null:

v→(t)⋅a→(t)=(2t+2)⋅2+t⋅1=4t+4+t=5t+4=0
t=−45

Det finnes altså en t-verdi som gjør fartsvektoren vinkelrett på akselerasjonsvektoren.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt