Analyse av tredjegradsfunksjon og tangenter med stigningstall 3

Del 2, alle hjelpemidler

Analyse av tredjegradsfunksjon og tangenter med stigningstall 3

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=x3−6x2+3x+18
Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Bruk graftegner til å tegne grafen til f, bestemme nullpunktene til f og eventuelle topp- og bunnpunkter på grafen til f.

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Bruk CAS til å bestemme eksakte verdier for nullpunktene til f og for eventuelle topp- og bunnpunkter på grafen til f.

Grafen til f har to tangenter med stigningstall lik 3.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem likningene for de to tangentene.

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Tegn de to tangentene i samme koordinatsystem som grafen til f.

Fasit

Nullpunkter: x≈−1,37, x=3, x≈4,37. Toppunkt: ≈(0,27,18,39). Bunnpunkt: ≈(3,73,−2,39).

Nullpunkter: x=3−332, x=3, x=3+332. Toppunkt: (2−3,63+8). Bunnpunkt: (2+3,−63+8).

y=3x+18 og y=3x−14

Se figur.

LøsningsforslagKI-generert

Vi taster inn funksjonen f(x)=x3−6x2+3x+18 i et graftegningsprogram og bruker verktøyene for nullpunkt og ekstremalpunkt.

Graf til f med nullpunkter, toppunkt og bunnpunkt

Av grafen leser vi av:

  • Nullpunkter: x≈−1,37, x=3, x≈4,37
  • Toppunkt: ≈(0,27,18,39)
  • Bunnpunkt: ≈(3,73,−2,39)

Vi bruker CAS til å løse f(x)=0, derivere f og løse f′(x)=0 for å finne eksakte verdier.

CAS-utregning av nullpunkter og ekstremalpunkter

Nullpunkter. CAS gir (linje 2)

x=3−332,x=3,x=3+332

Ekstremalpunkter. Den deriverte er f′(x)=3x2−12x+3 (linje 3), og f′(x)=0 gir (linje 4)

x=2−3ellerx=2+3

Innsatt i f (linje 5 og 6) får vi

f(2−3)=63+8ogf(2+3)=−63+8

Siden f′ skifter fortegn fra pluss til minus i x=2−3, er dette et toppunkt. Tilsvarende skifter f′ fra minus til pluss i x=2+3, så dette er et bunnpunkt.

Toppunkt: (2−3,63+8) Bunnpunkt: (2+3,−63+8)

Tangentene har stigningstall 3, altså er f′(x)=3. Vi løser dette i CAS (linje 7 i utklippet over):

f′(x)=3⇒x=0ellerx=4

Vi finner berøringspunktene ved å regne ut f(0) og f(4) (linje 8 og 9):

f(0)=18,f(4)=−2

Tangent i x=0: Berøringspunktet er (0,18), og likningen for tangenten blir

y=f(0)+3(x−0)=3x+18

Tangent i x=4: Berøringspunktet er (4,−2), og likningen for tangenten blir

y=f(4)+3(x−4)=−2+3x−12=3x−14

De to tangentlikningene er y=3x+18 og y=3x−14.

Vi tegner de to tangentene t1(x)=3x+18 (rød) og t2(x)=3x−14 (blå) i samme koordinatsystem som grafen til f.

Grafen til f med de to tangentene

Vi ser at t1 tangerer grafen i toppunktsområdet nær x=0, og t2 tangerer grafen nær bunnpunktet ved x=4, i tråd med at f′(x)=3 nettopp i disse to punktene.

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 9 poeng

3 poeng

Dersom graftegner på datamaskin ikke er brukt, gis maksimalt 1,5 poeng for hele deloppgave 3a.

2 poeng

Dersom CAS ikke er brukt, gis maksimalt 1 poeng for hele deloppgave 3b.

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