Funksjonsdrøfting av (x-1)·eˣ med areal

Del 2, alle hjelpemidler

Funksjonsdrøfting av (x-1)·eˣ med areal

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

Du skal svare på enten alternativ I eller alternativ II. De to alternativene teller like mye ved vurderingen.

Alternativ I

Vi har gitt funksjonen

f(x)=(x−1)⋅ex,x∈⟨−3, 2⟩
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem ved regning koordinatene til skjæringspunktene mellom koordinataksene og grafen til f.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Finn ved regning koordinatene til eventuelle topp- og bunnpunkter på grafen til f.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem ved regning koordinatene til punktet der grafen til f synker raskest.

Hjelpemiddelkrav: Oppsett for hånd

Tegn grafen til f. Bruk et digitalt hjelpemiddel og bestem arealet av området som er avgrenset av førsteaksen, grafen til f og linjene x=1 og x=2.

Fasit

(1, 0) og (0, −1)

Bunnpunkt (0, −1), intet toppunkt

(−1, −2e)

A=e≈2,72

LøsningsforslagKI-generert

Vi har f(x)=(x−1)⋅ex.

Skjæring med y-aksen (x=0):

f(0)=(0−1)⋅e0=−1⋅1=−1

Grafen skjærer y-aksen i (0, −1).

Skjæring med x-aksen (f(x)=0):

(x−1)⋅ex=0

Siden ex>0 for alle x, må x−1=0, altså x=1. Grafen skjærer x-aksen i (1, 0).

CAS-utregningene i b), c) og d) er vist i skjermbildet under:

CAS-utregning av derivert, andrederivert og integral

Vi deriverer f med produktregelen, f(x)=(x−1)⋅ex:

f′(x)=1⋅ex+(x−1)⋅ex=ex[1+(x−1)]=x⋅ex

Dette stemmer med CAS-utregningen på linje 3 i skjermbildet (der ln⁡(e)=1 er brukt).

Vi setter f′(x)=0:

x⋅ex=0

Siden ex>0, må x=0. Dette bekreftes av CAS på linje 4.

Fortegnsdrøfting av f′(x)=x⋅ex: siden ex>0 alltid, avhenger fortegnet kun av x.

  • For x<0: f′(x)<0 (grafen synker)
  • For x>0: f′(x)>0 (grafen stiger)

Dette gir et bunnpunkt i x=0. Vi finner y-verdien:

f(0)=(0−1)⋅e0=−1

Bunnpunktet er (0, −1). Siden f′(x)<0 for alle x<0 og f′(x)>0 for alle x>0 i definisjonsområdet, er det ikke noe toppunkt.

Punktet der grafen synker raskest, er der f′(x) har sitt minste (mest negative) verdi, altså der f′′(x)=0 og f′ går fra avtagende til voksende.

Vi deriverer f′(x)=x⋅ex på nytt med produktregelen:

f′′(x)=1⋅ex+x⋅ex=ex(1+x)

Dette stemmer med CAS-utregningen på linje 5.

Vi setter f′′(x)=0:

ex(1+x)=0

Siden ex>0, må 1+x=0, altså x=−1. Dette bekreftes av CAS på linje 6.

Fortegnsdrøfting av f′′(x)=ex(1+x):

  • For x<−1: f′′(x)<0, så f′ er avtagende
  • For x>−1: f′′(x)>0, så f′ er voksende

Dermed har f′ et minimum i x=−1, og dette er punktet der grafen synker raskest (vi sjekker at f′(−1)=−1⋅e−1<0, så grafen faktisk synker der).

Vi finner y-verdien:

f(−1)=(−1−1)⋅e−1=−2e

Punktet er (−1, −2e)≈(−1, −0,74).

Grafen til f er tegnet med GeoGebra:

Graf av f med areal mellom x=1 og x=2

På intervallet [1, 2] ligger grafen på eller over x-aksen (siden x−1≥0 og ex>0), så arealet av det skraverte området er gitt ved

A=∫12f(x)dx=∫12(x−1)⋅exdx

GeoGebra gir (se A i grafen, samt CAS-utregningen på linje 8, der ln⁡(e)=1):

A=e≈2,72

Arealet av området avgrenset av x-aksen, grafen til f og linjene x=1 og x=2 er e (arealenheter).

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