Derivasjon og logaritmeuttrykk med polynomdivisjon og vektorer

Del 1, uten hjelpemidler

Derivasjon og logaritmeuttrykk med polynomdivisjon og vektorer

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

Deriver funksjonene gitt ved

f(x)=5x3+x−4
g(x)=5e3x

Skriv så enkelt som mulig

2ln⁡(a2b)+ln⁡(ab)−3ln⁡a

Funksjonen f er gitt ved f(x)=x3−3x

Bestem nullpunktene til f.

Bestem eventuelle topp- og bunnpunkter til grafen til f.

Tegn grafen til f.

Polynomet P(x)=x3−3x2−x+3 er gitt. Heltallige løsninger av likningen P(x)=0 går opp i konstantleddet.

Bruk dette til å finne en løsning av P(x)=0 og polynomdivisjon til å finne de andre løsningene.

Posisjonsvektoren til en ball er gitt ved r→(t)=[3,0t,−4,9t2]

Bestem fartsvektoren og akselerasjonsvektoren.

Fasit

f′(x)=15x2+1 og g′(x)=15e3x

ln⁡(a2b)

Nullpunkter x=−3, 0, 3. Toppunkt (−1,2), bunnpunkt (1,−2).

x=−1, x=1, x=3

v→(t)=[3,0, −9,8t]m/s, a→(t)=[0, −9,8]m/s2

LøsningsforslagKI-generert

Vi deriverer ledd for ledd med potensregelen ddxxn=nxn−1.

f(x)=5x3+x−4⇒f′(x)=15x2+1

For g bruker vi kjerneregelen med indre funksjon u=3x, der u′=3.

g(x)=5e3x⇒g′(x)=5⋅3⋅e3x=15e3x

Vi bruker logaritmereglene nln⁡a=ln⁡(an), ln⁡a+ln⁡b=ln⁡(ab) og ln⁡a−ln⁡b=ln⁡(ab).

2ln⁡(a2b)+ln⁡(ab)−3ln⁡a=ln⁡(a4b2)+ln⁡(ab)−ln⁡(a3)

Vi slår sammen leddene ett om gangen:

=ln⁡(a4b2⋅ab)−ln⁡(a3)=ln⁡(a5b)−ln⁡(a3)=ln⁡(a5a3⋅b)=ln⁡(a2b)

1) Nullpunkter

f(x)=x3−3x=x(x2−3)=0

Dette gir x=0 eller x2=3, altså

x=0,x=−3,x=3

2) Topp- og bunnpunkt

Vi deriverer og finner nullpunktene til f′:

f′(x)=3x2−3=3(x−1)(x+1)=0⇒x=−1∨x=1

Fortegnsskjema for f′: f′(x)>0 for x<−1, f′(x)<0 for −1<x<1 og f′(x)>0 for x>1.

Siden f′ går fra positiv til negativ i x=−1, er dette et toppunkt:

f(−1)=(−1)3−3⋅(−1)=−1+3=2⇒Toppunkt (−1, 2)

Siden f′ går fra negativ til positiv i x=1, er dette et bunnpunkt:

f(1)=13−3⋅1=1−3=−2⇒Bunnpunkt (1, −2)

3) Skisse

Grafen til f er en kubikkfunksjon som kommer fra −∞, stiger til toppunktet (−1,2), synker til bunnpunktet (1,−2), og stiger deretter mot ∞. Den krysser x-aksen i x=−3≈−1,7, x=0 og x=3≈1,7.

Vi prøver x=1, som er en faktor i konstantleddet 3:

P(1)=13−3⋅12−1+3=1−3−1+3=0

Dermed er x=1 en løsning, og (x−1) er en faktor i P(x). Vi utfører polynomdivisjon:

(x3−3x2−x+3):(x−1)=x2−2x−3

Vi faktoriserer andregradsuttrykket:

x2−2x−3=(x−3)(x+1)

Dermed er P(x)=(x−1)(x−3)(x+1), og løsningene av P(x)=0 er

x=1,x=3,x=−1

Fartsvektoren finner vi ved å derivere posisjonsvektoren komponentvis:

v→(t)=r→′(t)=[3,0, −9,8t]m/s

Akselerasjonsvektoren finner vi ved å derivere fartsvektoren komponentvis:

a→(t)=v→′(t)=[0, −9,8]m/s2
Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 12 poeng

1 poeng

Det er flere ulike varianter av riktig svar. Alle godkjennes.

5 poeng

Grafisk løsning gir full uttelling.

2 poeng

Løsninger uten polynomdivisjon må gi noe uttelling. Løsninger som kun har faktorisering uten konklusjon, gir ikke full uttelling.

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