Funksjonsdrøfting av trigonometrisk funksjon og grafgjenkjenning

Del 1, uten hjelpemidler

Funksjonsdrøfting av trigonometrisk funksjon og grafgjenkjenning

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=3−3cos⁡(1−x2),x∈⟨−π2,π2⟩

Bestem nullpunktene til f ved regning.

Bruk f′(x) til å bestemme x-verdien til eventuelle topp- eller bunnpunkter på grafen til f.

Nedenfor er det tegnet tre grafer. Én av dem er grafen til f. Avgjør hvilken. Begrunn svaret.

Tre grafer — én er grafen til f

Fasit

x=−1 og x=1

x=−1,x=0 og x=1

Graf (1)

LøsningsforslagKI-generert

Vi setter f(x)=0:

3−3cos⁡(1−x2)=0⇒cos⁡(1−x2)=1

Dette gir

1−x2=2π⋅k,k∈ℤ

Siden x∈⟨−π2,π2⟩, har vi x2∈[0,π2/4⟩, altså er 1−x2∈⟨−0,47π,1] omtrent. Kun k=0 gir løsning innenfor dette intervallet:

1−x2=0⇒x2=1⇒x=±1

Begge verdiene ligger i ⟨−π2,π2⟩, siden 1<π2≈1,57.

Nullpunktene er x=−1 og x=1.

Vi deriverer f(x)=3−3cos⁡(1−x2) med kjerneregelen. Kjernen er u=1−x2, med u′=−2x:

f′(x)=−3⋅(−sin⁡(1−x2))⋅(−2x)=−6xsin⁡(1−x2)

Vi setter f′(x)=0:

−6xsin⁡(1−x2)=0⇒x=0ellersin⁡(1−x2)=0

For sin⁡(1−x2)=0 må 1−x2=π⋅k. Med x2∈[0,π2/4⟩≈[0,2,47⟩ er kun k=0 mulig, som gir x2=1, altså x=±1 (de samme punktene som i a)).

Kandidatene til topp- og bunnpunkt er dermed x=−1,x=0 og x=1.

Siden cos⁡(1−x2)≤1 for alle x, er f(x)=3−3cos⁡(1−x2)≥0 for alle x i definisjonsområdet. Vi vet fra a) at f(±1)=0, som da må være minimumsverdier (bunnpunkter). Da må x=0 gi et toppunkt, siden f(0)=3−3cos⁡(1)≈1,38>0.

x=−1 og x=1 er bunnpunkter, x=0 er toppunkt

Vi vet fra a) og b) at f har nullpunkter (og minimumsverdi 0) ved x=±1, og et toppunkt med f(0)≈1,38 mellom disse. I tillegg er f(x)≥0 for alle x i definisjonsområdet, så grafen kan aldri gå under x-aksen.

Dette stemmer med graf (1): den berører x-aksen nøyaktig i x=−1 og x=1, har et lokalt toppunkt mellom disse (rundt y≈1,4), og stiger igjen mot endepunktene uten å bli negativ.

Graf (2) går negativ mellom nullpunktene, og graf (3) har feil form (lokalt bunnpunkt mellom to like store toppunkter, og krysser ikke x-aksen ved x=±1). Begge er derfor uforenlige med f(x)≥0 og resultatene fra a) og b).

Grafen til f er graf (1)

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