Tredjegradsfunksjon med ukjente koeffisienter

Tredjegradsfunksjon med ukjente koeffisienter

En tredjegradsfunksjon ff er gitt ved

f(x)=ax3+bx2+cx64f(x) = ax^3 + bx^2 + cx - 64
  • Punktet (8,0)(-8, 0) er et toppunkt på grafen til ff.
  • Den gjennomsnittlige vekstfarten til ff i intervallet [0,5][0, 5] er 645\dfrac{64}{5}.

Bestem aa, bb og cc.

Fasit

a=15,b=115,c=165a=\frac{1}{5}, b=\frac{11}{5},c=-\frac{16}{5}

Løsningsforslag

Vi vet at f(x)=0f'(x)=0 i toppunktet, så jeg begynner med å derivere funksjonen og setter uttrykket lik null

f(x)=3ax2+2bx+cf(8)=3a(8)2+2b(8)+c0=3a64+(16b)+c0=192a16b+c\begin{aligned} f'(x)&=3ax^{2}+2bx+c \\ f'(-8)&=3a \cdot (-8)^{2}+2b \cdot (-8)+c\\ 0&= 3a \cdot 64 + (-16b)+c \\ 0&=192a -16b+c \end{aligned}

Vi kan også sette opp en likning for funksjonsverdien ved toppunktet.

f(x)=ax3+bx2+cx64f(8)=a(8)3+b(8)2+c(8)640=512a+64b8c64\begin{aligned} f(x)&=ax^3 + bx^2 + cx - 64 \\ f(-8)&=a(-8)^3 + b(-8)^2 + c(-8) - 64 \\ 0&=-512a+64b-8c-64 \end{aligned}

Til slutt kan vi sette opp en likning for gjennomsnittlig vekstfart i intervallet x[0,5]x \in \left[ 0,5 \right].

645=f(5)f(0)50645=(a53+b52+c564)(0+0+064)5645=125a+25b+5c564=125a+25b+5c0=125a+25b+5c64\begin{aligned} \frac{64}{5}&=\frac{f(5)-f(0)}{5-0}\\ \frac{64}{5}&= \frac{\left( a \cdot 5^{3}+b \cdot 5^{2}+ c \cdot 5 - 64 \right) - \left( 0+0+0-64 \right) }{5}\\ \frac{64}{5}&=\frac{125a+25b+5c}{5} \\ 64&=125a+25b+5c \\ 0&=125a+25b+5c-64 \end{aligned}

Det var først nå jeg la merke til at dette var en del 2 oppgave, så jeg løste likningssystemet i GeoGebra 😄. Se utklippet.

Løsning av likningssystem i GeoGebra

a=15,b=115,c=165\underline{\underline{ a=\frac{1}{5}, b=\frac{11}{5},c=-\frac{16}{5} }}
Sensorveiledning

I utgangspunktet kan kandidaten få 1 poeng for hver opplysning (punkt på graf, toppunkt, gjennomsnittlig vekstfart) som tolkes og brukes riktig. For å få full uttelling, må kandidaten i tillegg komme fram til riktig svar.