Funksjonsdrøfting av tredjegradsfunksjon

Funksjonsdrøfting av tredjegradsfunksjon

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

En funksjon ff er gitt ved

f(x)=x36x2+9x,Df=Rf(x) = x^3 - 6x^2 + 9x \quad , \quad D_f = \mathbb{R}

Bestem ved regning nullpunktene til ff.

Bestem ved regning eventuelle topp- og bunnpunkter på grafen til ff.

Bestem ved regning vendepunktet på grafen til ff.

Lag en skisse av grafen til ff.

Fasit

x=0x = 0 og x=3x = 3 (dobbelt nullpunkt)

Toppunkt (1,4)(1, 4), bunnpunkt (3,0)(3, 0)

Vendepunkt (2,2)(2, 2)

Se skisse i løsningsforslaget

LøsningsforslagKI-generert

Vi faktoriserer f(x)f(x) ved å trekke ut xx:

f(x)=x36x2+9x=x(x26x+9)=x(x3)2f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x = x(x^2 - 6x + 9) = x(x-3)^2

Nullpunktene er der f(x)=0f(x) = 0:

x(x3)2=0x(x-3)^2 = 0 x=0ellerx=3x = 0 \quad \text{eller} \quad x = 3

ff har nullpunkter i x=0x = 0 og x=3x = 3 (der x=3x = 3 er et dobbelt nullpunkt).

Vi deriverer f(x)f(x):

f(x)=3x212x+9=3(x24x+3)=3(x1)(x3)f'(x) = 3x^2 - 12x + 9 = 3(x^2 - 4x + 3) = 3(x-1)(x-3)

Topp- og bunnpunkter finnes der f(x)=0f'(x) = 0:

3(x1)(x3)=0    x=1ellerx=33(x-1)(x-3) = 0 \implies x = 1 \quad \text{eller} \quad x = 3

Vi bruker andrederiverte for å avgjøre om punktene er topp eller bunn:

f(x)=6x12f''(x) = 6x - 12

For x=1x = 1: f(1)=6112=6<0    f''(1) = 6 \cdot 1 - 12 = -6 < 0 \implies toppunkt

f(1)=16+9=4    Toppunkt i (1, 4)f(1) = 1 - 6 + 9 = 4 \implies \textcolor{seagreen}{\text{Toppunkt i } (1,\ 4)}

For x=3x = 3: f(3)=6312=6>0    f''(3) = 6 \cdot 3 - 12 = 6 > 0 \implies bunnpunkt

f(3)=2754+27=0    Bunnpunkt i (3, 0)f(3) = 27 - 54 + 27 = 0 \implies \textcolor{steelblue}{\text{Bunnpunkt i } (3,\ 0)}

ff vokser for x<1x < 1, avtar for 1<x<31 < x < 3, og vokser igjen for x>3x > 3.

Vendepunktet finnes der f(x)=0f''(x) = 0 og ff'' skifter fortegn:

f(x)=6x12=0    x=2f''(x) = 6x - 12 = 0 \implies x = 2

f(x)<0f''(x) < 0 for x<2x < 2 og f(x)>0f''(x) > 0 for x>2x > 2, så ff'' skifter fortegn i x=2x = 2.

f(2)=824+18=2f(2) = 8 - 24 + 18 = 2

Vendepunktet er (2, 2)(2,\ 2).

Basert på beregningene over har grafen følgende kjennetegn:

  • Nullpunkter i x=0x = 0 og x=3x = 3 (tangerer x-aksen i x=3x = 3)
  • Toppunkt i (1,4)(1, 4)
  • Bunnpunkt i (3,0)(3, 0)
  • Vendepunkt i (2,2)(2, 2)
  • f(0)=0f(0) = 0 (skjærer y-aksen i origo)

Grafen starter lavt fra venstre, stiger til toppunktet (1,4)(1, 4), synker ned til bunnpunktet (3,0)(3, 0), og stiger deretter ubegrenset. Vendepunktet (2,2)(2, 2) er midtpunktet mellom topp og bunn (som forventet for en tredjegradsfunksjon).

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 klart
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
Esc
Tilbake / avslutt