Polynomfunksjon med vendepunkter

Del 2, alle hjelpemidler

Polynomfunksjon med vendepunkter

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=x4+7x3+15x2+9x
Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Bruk graftegner til å tegne grafen til f.

Grafen til f har to vendepunkter, A og B. Linjen gjennom A og B har likningen y=g(x).

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem uttrykket g(x).

Linjen skjærer grafen til f også i to andre punkter: C(a,f(a)) og D(b,f(b)).

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem integralet ∫ab(f(x)−g(x))dx. Gi en geometrisk tolkning av svaret.

Fasit

Se graf.

g(x)=−58x−58

∫ab(f(x)−g(x))dx=0

LøsningsforslagKI-generert

Vi legger f(x)=x4+7x3+15x2+9x inn i et graftegningsverktøy (GeoGebra). Grafen sammen med vendepunktlinjen fra punkt b) er vist under.

Graf av f med vendepunktlinjen g

Vendepunktene finner vi der f′′(x)=0. Vi har

f′(x)=4x3+21x2+30x+9
f′′(x)=12x2+42x+30=6(2x+5)(x+1)

Dette gir f′′(x)=0 for x=−52 og x=−1. Siden f′′ skifter fortegn i begge punktene, er dette virkelige vendepunkter.

Innsatt i f gir dette punktene

A(−52,1516)ogB(−1,0)

Stigningstallet til linjen gjennom A og B er

m=0−1516−1−(−52)=−151632=−58

Med punkt-retningsformelen gjennom B(−1,0):

y−0=−58(x−(−1))⇒g(x)=−58x−58

Vi setter f(x)−g(x) lik null for å finne skjæringspunktene C og D:

f(x)−g(x)=x4+7x3+15x2+9x+58x+58

Siden A og B ligger på både grafen til f og linjen g, er x=−52 og x=−1 røtter av denne fjerdegradslikningen. Det betyr at (x+52)(x+1)=x2+72x+52 er en faktor, og hele uttrykket faktoriseres som

f(x)−g(x)=(x2+72x+52)(x2+72x+14)

Den første parentesen har røttene x=−52 og x=−1 (punktene A og B), mens den andre parentesen gir de to nye skjæringspunktene C og D. Med abc-formelen på x2+72x+14=0 får vi

x=−7±354

Dette gir

a=−7−354≈−3,427ogb=−7+354≈−0,0729

Vi setter opp integralet ∫ab(f(x)−g(x))dx i CAS:

∫ab(f(x)−g(x))dx,a=−7−354,b=−7+354

CAS-utregning av integralet

CAS gir ∫ab(f(x)−g(x))dx=0.

Geometrisk tolkning: Mellom C og D ligger grafen til f over linjen g på ett sted (mellom A og B) og under linjen på to steder (mellom C og A, og mellom B og D). Integralet er differansen mellom arealet der f ligger over g og arealet der f ligger under g. Siden integralet blir null, betyr det at disse to arealene er like store — arealet av «pukkelen» mellom A og B (der f er over linjen) er nøyaktig like stort som summen av arealene der f er under linjen (mellom C og A, og mellom B og D).

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