Derivasjon, rekke og polynomulikhet

Del 1, uten hjelpemidler

Derivasjon, rekke og polynomulikhet

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

Deriver funksjonene:

f(x)=x3⋅ln⁡x
g(x)=3e2x+ex2

Vi har en aritmetisk rekke der a3=8 og a8=23. Bestem a1, d og S50.

Løs likningen 6x2−3x+x−2x=2x−3

Vis at x=−1 er et nullpunkt til funksjonen f(x)=2x3−10x2+6x+18. Bruk polynomdivisjon til å faktorisere f(x).

Løs ulikheten f(x)≥0

Løs likningssettet

x+y−z=02x+y−z=24x+y−2z=1

Vi har funksjonen f(x)=x3−3x+6

Finn f′(x). Bestem koordinatene til eventuelle topp- og bunnpunkter på grafen til f.

Bestem koordinatene til eventuelle vendepunkter på grafen til f.

Fasit

f′(x)=x2(3ln⁡x+1), g′(x)=6e2x+2xex2

a1=2,d=3,S50=3775

x=4

f(x)=2(x+1)(x−3)2, løsning x≥−1

x=2,y=3,z=5

Toppunkt (−1,8), bunnpunkt (1,4), vendepunkt (0,6)

LøsningsforslagKI-generert
  1. Vi bruker produktregelen (uv)′=u′v+uv′ med u=x3 og v=ln⁡x:
f′(x)=3x2⋅ln⁡x+x3⋅1x=3x2ln⁡x+x2=x2(3ln⁡x+1)
  1. Vi deriverer leddene hver for seg. For 3e2x bruker vi kjerneregelen med indre funksjon 2x. For ex2 bruker vi kjerneregelen med indre funksjon x2:
g′(x)=3⋅2⋅e2x+2x⋅ex2=6e2x+2xex2

I en aritmetisk rekke er an=a1+(n−1)d. Vi setter opp to likninger:

a3=a1+2d=8a8=a1+7d=23

Vi trekker den første fra den andre:

5d=15⇒d=3

Setter vi d=3 inn i a1+2d=8:

a1=8−6=2

Summen av de 50 første leddene:

S50=n2(2a1+(n−1)d)=502(2⋅2+49⋅3)=25⋅151=3775

Vi løser likningen

6x2−3x+x−2x=2x−3

Siden x2−3x=x(x−3), må x≠0 og x≠3. Vi ganger alle ledd med fellesnevneren x(x−3):

6+(x−2)(x−3)=2x
6+x2−5x+6=2x
x2−7x+12=0

Andregradsformelen (eller faktorisering) gir

(x−3)(x−4)=0⇒x=3ellerx=4

Siden x=3 ikke er tillatt (gir null i nevner), er den eneste løsningen

x=4
  1. Vi setter x=−1 inn i f(x)=2x3−10x2+6x+18:
f(−1)=2(−1)3−10(−1)2+6(−1)+18=−2−10−6+18=0

Siden dette stemmer, er x=−1 et nullpunkt, og (x+1) er en faktor i f(x). Vi utfører polynomdivisjon av f(x) med (x+1):

(2x3−10x2+6x+18):(x+1)=2x2−12x+18

Andregradsuttrykket kan forkortes og faktoriseres:

2x2−12x+18=2(x2−6x+9)=2(x−3)2

Dermed er

f(x)=(x+1)⋅2(x−3)2=2(x+1)(x−3)2
  1. Vi skal løse f(x)≥0, altså 2(x+1)(x−3)2≥0. Siden (x−3)2≥0 for alle x, avhenger fortegnet til f(x) av faktoren (x+1) (bortsett fra i x=3, hvor f(x)=0 uansett). Vi lager fortegnsskjema:

    Fortegnslinje for f(x)

    Vi ser at f(x)≥0 for alle x≥−1:

x≥−1

Vi løser likningssettet

x+y−z=02x+y−z=24x+y−2z=1

Vi trekker første likning fra andre:

(2x+y−z)−(x+y−z)=2−0⇒x=2

Setter vi x=2 inn i første likning: y−z=−2, altså y=z−2.

Setter vi x=2 og y=z−2 inn i tredje likning:

4⋅2+(z−2)−2z=1⇒8+z−2−2z=1⇒6−z=1⇒z=5

Da blir y=5−2=3. Løsningen er

x=2,y=3,z=5

Vi har f(x)=x3−3x+6.

  1. Den deriverte er
f′(x)=3x2−3=3(x−1)(x+1)

Nullpunktene til f′(x) er x=−1 og x=1. Fortegnsskjema for f′(x) viser at f′ er positiv for x<−1, negativ for −1<x<1 og positiv for x>1. Dermed er x=−1 et toppunkt og x=1 et bunnpunkt.

f(−1)=(−1)3−3(−1)+6=−1+3+6=8
f(1)=13−3⋅1+6=1−3+6=4

Toppunkt: (−1,8). Bunnpunkt: (1,4).

  1. Et vendepunkt finnes der f′′(x)=0 og fortegnet til f′′ skifter:
f′′(x)=6x=0⇒x=0

Siden f′′(x) er negativ for x<0 og positiv for x>0, skifter fortegnet, og x=0 er et vendepunkt.

f(0)=03−3⋅0+6=6

Vendepunkt: (0,6).

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