Funksjonsdrøfting av xe⁻ˣ på lukket intervall

Del 1, uten hjelpemidler

Funksjonsdrøfting av xe⁻ˣ på lukket intervall

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=3x⋅e−x,x∈⟨−1, 4⟩

Bruk f′(x) til å avgjøre hvor f(x) vokser og hvor f(x) avtar. Bestem x-verdien til eventuelle topp- eller bunnpunkter.

Bruk f′′(x) til å bestemme x-verdien til eventuelle vendepunkter på grafen til f.

Lag en skisse av grafen til f.

Fasit

f vokser på ⟨−1,1⟩ og avtar på ⟨1,4⟩. Toppunkt i x=1

Vendepunkt i x=2

Se skisse

LøsningsforslagKI-generert

Vi finner f′(x) ved produktregelen med u=3x og v=e−x, slik at u′=3 og v′=−e−x:

f′(x)=3⋅e−x+3x⋅(−e−x)=3e−x(1−x)

Siden e−x>0 for alle x, bestemmes fortegnet til f′(x) av faktoren (1−x):

  • (1−x)>0 når x<1, altså f′(x)>0 og f vokser.
  • (1−x)<0 når x>1, altså f′(x)<0 og f avtar.

Siden f′ skifter fortegn fra pluss til minus i x=1, har f et toppunkt i x=1, med

f(1)=3⋅1⋅e−1=3e≈1,10

Dette gir toppunktet (1,3e). Oppsummert vokser f på ⟨−1,1⟩ og avtar på ⟨1,4⟩.

Vi deriverer f′(x)=3e−x(1−x) på nytt, med produktregelen (u=3(1−x), u′=−3; v=e−x, v′=−e−x):

f′′(x)=−3e−x+3(1−x)⋅(−e−x)=−3e−x[1+(1−x)]=−3e−x(2−x)

Siden e−x>0 for alle x, bestemmes fortegnet til f′′(x) av −(2−x)=x−2:

  • x<2: f′′(x)<0, grafen er konkav (vender den hule siden ned).
  • x>2: f′′(x)>0, grafen er konveks (vender den hule siden opp).

Siden f′′ skifter fortegn i x=2, har grafen et vendepunkt i x=2, med

f(2)=3⋅2⋅e−2=6e2≈0,81

Dette gir vendepunktet (2,6e2).

Vi samler informasjonen fra a) og b): f(−1)=−3e≈−8,15, f vokser til toppunktet (1,3/e), avtar gjennom vendepunktet (2,6/e2), og fortsetter mot f(4)=12e−4≈0,22.

Skisse av grafen til f(x) = 3x·e^-x

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 5 poeng

2 poeng

For å få full uttelling må det tas hensyn til definisjonsmengden når monotoniegenskapene vurderes. En god besvarelse av denne deloppgaven må tillegges vekt i helhetsvurderingen.

2 poeng

En fullgod besvarelse argumenterer for at f′′(x) skifter fortegn i vendepunktet

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