Produktregel og kjerneregel for eksponentialfunksjon

Del 2, alle hjelpemidler

Produktregel og kjerneregel for eksponentialfunksjon

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=6x⋅e−x28,Df=ℝ
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk produktregelen og kjerneregelen til å vise at

f′(x)=32(4−x2)⋅e−x28
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Tegn grafen til f′ for x∈⟨−6,6⟩.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bruk grafen til f′ til å bestemme eventuelle topp-, bunn- og vendepunkter på grafen til f.

Fasit

Vist – se løsningsforslag.

Se graf i løsningsforslag.

Bunnpunkt (−2,−12e−1/2)≈(−2,−7,28), toppunkt (2,12e−1/2)≈(2,7,28)

Vendepunkter (0,0),(±23,±123e−3/2)≈(±3,46,±4,64)

LøsningsforslagKI-generert

Vi skriver f(x)=u(x)⋅v(x) med

u(x)=6x,v(x)=e−x28

Da er u′(x)=6. For v(x) bruker vi kjerneregelen med indre funksjon h(x)=−x28, slik at h′(x)=−x4:

v′(x)=h′(x)⋅eh(x)=−x4⋅e−x28

Produktregelen gir

f′(x)=u′(x)⋅v(x)+u(x)⋅v′(x)=6⋅e−x28+6x⋅(−x4)e−x28
f′(x)=e−x28(6−6x24)=e−x28(6−32x2)=32(4−x2)⋅e−x28

som er det vi skulle vise. ■

Vi tegner grafen til f′(x)=32(4−x2)⋅e−x28 for x∈⟨−6,6⟩ i GeoGebra (kalt g på figuren). Nullpunktene x=−2 og x=2, samt topp- og bunnpunktene på grafen til f′ (x=0 og x=±23), er markert:

Graf til f'

Topp- og bunnpunkter på f: Disse finner vi der f′(x)=0 og skifter fortegn. Av grafen ser vi at

f′(x)=0forx=−2ogx=2
  • For x<−2 er f′(x)<0 (avtagende f).
  • For −2<x<2 er f′(x)>0 (voksende f).
  • For x>2 er f′(x)<0 (avtagende f).

Siden f′ skifter fra negativ til positiv i x=−2, har f et bunnpunkt der. Siden f′ skifter fra positiv til negativ i x=2, har f et toppunkt der. Vi regner ut funksjonsverdiene:

f(−2)=6⋅(−2)⋅e−48=−12e−12≈−7,28
f(2)=6⋅2⋅e−48=12e−12≈7,28

Dette gir bunnpunkt (−2,−12e−12)≈(−2,−7,28) og toppunkt (2,12e−12)≈(2,7,28).

Vendepunkter på f: Disse finner vi der grafen til f′ selv har topp- eller bunnpunkter, altså der f′′(x)=0 og skifter fortegn. Av grafen til f′ leser vi av at f′ har toppunkt i x=0 og bunnpunkter i x=−23≈−3,46 og x=23≈3,46. Vi setter disse x-verdiene inn i f:

f(0)=6⋅0⋅e0=0
f(23)=6⋅23⋅e−128=123e−32≈4,64
f(−23)=−123e−32≈−4,64

Dette gir vendepunktene (0,0), (23,123e−32)≈(3,46,4,64) og (−23,−123e−32)≈(−3,46,−4,64).

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