Topp- bunnpunkt og vendepunkt for funksjon med parameter C

Del 2, alle hjelpemidler

Topp- bunnpunkt og vendepunkt for funksjon med parameter C

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=exex+C

der C er en konstant.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Finnes det noen verdier for C som gjør at grafen til f har et topp- eller bunnpunkt?

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Undersøk og bestem hvilke verdier for C som gjør at grafen til f har et vendepunkt.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Anta C>0. Vis at f(x+ln⁡C)=exex+1.

Beskriv hvordan grafen til f påvirkes når verdien til C endres.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Anta C<0. Beskriv hvordan grafen til f påvirkes når verdien til C endres.

Fasit

Nei, grafen har ingen topp- eller bunnpunkt for noen verdi av C.

C>0: vendepunkt i x=ln⁡C. C≤0: ingen vendepunkt.

f(x+ln⁡C)=exex+1. Grafen er den samme som for C=1, men forskjøvet ln⁡C enheter til venstre.

Grafen er ikke kontinuerlig (brudd der ex=−C), og opptrer i to separate grener. Endring av C<0 forskyver bruddet horisontalt.

LøsningsforslagKI-generert

Vi har

f(x)=exex+C

Vi deriverer f med kvotientregelen:

f′(x)=ex(ex+C)−ex⋅ex(ex+C)2=Cex(ex+C)2

For et topp- eller bunnpunkt må f′(x)=0, dvs.

Cex=0

Siden ex>0 for alle x, krever dette C=0. Men hvis C=0 er f(x)=exex=1 (konstant), og det finnes heller ingen ekstremalverdi i vanlig forstand.

For C≠0 har f′(x)=0 ingen løsning. Grafen til f har ingen topp- eller bunnpunkt for noen verdi av C.

Vi deriverer f′(x) på nytt. Med f′(x)=Cex(ex+C)−2 bruker vi produktregelen:

f′′(x)=Cex(ex+C)2−Cex⋅2(ex+C)ex(ex+C)4=Cex[(ex+C)−2ex](ex+C)3=Cex(C−ex)(ex+C)3

For vendepunkt setter vi f′′(x)=0:

Cex(C−ex)=0

Siden ex>0 gir dette enten C=0 (ingen interessant tilfelle) eller C−ex=0, dvs.

ex=C⟹x=ln⁡C

Dette krever C>0 (siden ln⁡C bare er definert for C>0, og ex>0 aldri kan være negativ).

Vi sjekker at fortegnet til f′′ faktisk skifter i x=ln⁡C når C>0:

  • For x<ln⁡C: ex<C, så C−ex>0, og C>0 gir f′′(x)>0
  • For x>ln⁡C: ex>C, så C−ex<0, og f′′(x)<0

Fortegnet skifter, så grafen har et vendepunkt i x=ln⁡C når C>0. For C≤0 finnes ingen vendepunkt.

Vi regner ut f(x+ln⁡C) for C>0:

f(x+ln⁡C)=ex+ln⁡Cex+ln⁡C+C=ex⋅eln⁡Cex⋅eln⁡C+C=CexCex+C=CexC(ex+1)=exex+1

Altså er f(x+ln⁡C)=exex+1, som er f med C=1.

Dette betyr at grafen til f er den samme kurven som for C=1, men forskjøvet ln⁡C enheter i negativ x-retning (til venstre for C>1, til høyre for 0<C<1). Formen på grafen endres ikke — bare posisjonen langs x-aksen.

Nevneren ex+C=0 når ex=−C, dvs. x=ln⁡(−C). Her er f ikke definert, og grafen har en vertikal asymptote i x=ln⁡(−C).

f′(x)=Cex(ex+C)2: telleren Cex<0 (siden C<0) og nevneren (ex+C)2>0, så f′(x)<0 overalt der f er definert. Funksjonen er altså strengt avtagende på begge grener.

Når C endres (fortsatt C<0), forskyves asymptoten x=ln⁡(−C) horisontalt — mot høyre når |C| øker. Grafens form (to avtagende grener med vertikal asymptote) er den samme for alle C<0.

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