Drøfting av tredjegradsfunksjon fra grafen til f-derivert

Del 2, alle hjelpemidler

Drøfting av tredjegradsfunksjon fra grafen til f-derivert

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

Du skal besvare enten alternativ I eller alternativ II. De to alternativene er likeverdige ved vurderingen.

Alternativ I

I denne oppgaven skal du drøfte en polynomfunksjon f av tredje grad. På figuren har vi tegnet grafen til den deriverte av funksjonen.

Grafen til f'

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk grafen til f′ til å avgjøre hvor funksjonen f vokser, og hvor den avtar.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk grafen til f′ til å finne førstekoordinaten til eventuelle topp- og bunnpunkter på grafen til f. Hvor er grafen til f brattest?

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk grafen til f′ til å finne et funksjonsuttrykk for f′.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem x-verdiene til de punktene på grafen til f der momentan veksthastighet er lik −1.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Skisser en mulig graf til funksjonen f ut fra det du har funnet ovenfor, når x∈⟨0,4⟩.

Fasit

f vokser på ⟨1,3⟩, avtar på ⟨0,1⟩ og ⟨3,4⟩

Bunnpunkt ved x=1, toppunkt ved x=3; brattest ved x=0 og x=4

f′(x)=−x2+4x−3

x=2−2≈0,59ogx=2+2≈3,41

Se skisse i løsningsforslaget

LøsningsforslagKI-generert

Vi leser av grafen til f′: den er en parabel med bunnpunkt (toppunkt for f′) i (2,1), og den skjærer x-aksen i x=1 og x=3. I det viste intervallet ⟨0,4⟩ er f′(0)=−3 og f′(4)=−3.

Vi bruker fortegnet til f′: der f′(x)>0 vokser f, der f′(x)<0 avtar f.

Av grafen ser vi at f′(x)<0 for x∈⟨0,1⟩, at f′(x)>0 for x∈⟨1,3⟩, og at f′(x)<0 for x∈⟨3,4⟩.

Dermed:

f avtar på ⟨0,1⟩ og ⟨3,4⟩,f vokser på ⟨1,3⟩

Topp- og bunnpunkt på grafen til f ligger der f′(x)=0, altså der grafen til f′ skjærer x-aksen — ved x=1 og x=3.

Ved x=1 går f′ fra negativ til positiv verdi, så f har et bunnpunkt ved x=1.

Ved x=3 går f′ fra positiv til negativ verdi, så f har et toppunkt ved x=3.

Grafen til f er brattest der |f′(x)| er størst. I det viste intervallet er f′(x) størst i tallverdi i endepunktene, med f′(0)=−3 og f′(4)=−3. Dermed er grafen til f brattest ved

x=0 og x=4

Grafen til f′ er en parabel (andregradsfunksjon) med toppunkt (2,1). Vi setter derfor opp f′ på toppunktform:

f′(x)=a(x−2)2+1

Vi bruker at grafen går gjennom (0,−3) (eller (1,0)/(3,0)) til å bestemme a:

−3=a(0−2)2+1=4a+1⇒a=−1

Dermed er

f′(x)=−(x−2)2+1=−x2+4x−4+1
f′(x)=−x2+4x−3

Dette stemmer med de avleste punktene f′(1)=0, f′(2)=1, f′(3)=0, f′(0)=−3 og f′(4)=−3 (kontrollert i CAS, se utklipp).

Kontroll av f' i CAS

Momentan veksthastighet er f′(x). Vi løser likningen f′(x)=−1:

−x2+4x−3=−1
−x2+4x−2=0⇔x2−4x+2=0
x=4±16−82=4±82=2±2

(kontrollert i CAS, se utklipp over)

x=2−2≈0,59ogx=2+2≈3,41

Vi bruker resultatene fra a) og b) til å skissere f for x∈⟨0,4⟩: f avtar fra x=0 til bunnpunktet ved x=1, vokser til toppunktet ved x=3, og avtar igjen til x=4. Grafen er brattest nær endepunktene, slakest nær topp- og bunnpunktet.

En mulig graf til f (her med f(x)=−x33+2x2−3x, som har nettopp denne f′) er vist under:

Skisse av mulig graf til f

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