Polynomdrøfting fra derivertgraf med integrasjon

Del 2, alle hjelpemidler

Polynomdrøfting fra derivertgraf med integrasjon

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

Du skal besvare enten Alternativ I eller Alternativ II. De to alternativene er likeverdige ved vurderingen.

Alternativ I

I denne oppgaven skal du drøfte en polynomfunksjon f av tredje grad. På figuren har vi tegnet grafen til den deriverte av funksjonen.

Graf av f'(x)

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk grafen til f′ til å avgjøre hvor funksjonen f vokser og hvor den avtar.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk grafen til f′ til å finne førstekoordinaten til eventuelle topp-, bunn- og vendepunkter på grafen til f.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk grafen til f′ til å finne et funksjonsuttrykk for f′.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Grafen til f går gjennom origo. Forklar at

f(x)=−13x3+2x2−3x

Tegn grafen til f når x∈⟨0,4⟩.

Fasit

f er avtagende på ⟨−∞,1⟩ og ⟨3,∞⟩, voksende på ⟨1,3⟩

Bunnpunkt for x=1, toppunkt for x=3, vendepunkt for x=2

f′(x)=−x2+4x−3

Se utledning og graf i løsningsforslaget.

LøsningsforslagKI-generert

Fortegnet til f′ forteller hvordan f vokser og avtar: der f′(x)>0 er f voksende, der f′(x)<0 er f avtagende.

Av grafen ser vi at f′(x)<0 for x<1, at f′(x)>0 for 1<x<3, og at f′(x)<0 for x>3.

Dermed er

f avtagende på ⟨−∞,1⟩ og på ⟨3,∞⟩,f voksende på ⟨1,3⟩

Topp- og bunnpunkter på grafen til f finnes der f′(x)=0 og f′ skifter fortegn.

Grafen til f′ har nullpunkter i x=1 og x=3.

  • I x=1 går f′ fra negativ til positiv, så f har et bunnpunkt for x=1.
  • I x=3 går f′ fra positiv til negativ, så f har et toppunkt for x=3.

Et vendepunkt på grafen til f finnes der f′′ skifter fortegn, altså der f′ har et ekstremalpunkt (topp- eller bunnpunkt). Grafen til f′ har toppunkt for x=2 (der f′(2)=1), så f har et vendepunkt for x=2.

Grafen til f′ er en parabel (graf til en andregradsfunksjon) med nullpunkter i x=1 og x=3. Da kan f′ skrives på faktorisert form

f′(x)=a(x−1)(x−3)

Av grafen ser vi at toppunktet til parabelen er (2,1). Vi setter x=2 inn og krever f′(2)=1:

a(2−1)(2−3)=1⇒−a=1⇒a=−1

Dermed er

f′(x)=−(x−1)(x−3)=−(x2−4x+3)=−x2+4x−3

Kontroll: f′(0)=−3, som stemmer med grafen (kurven skjærer f′-aksen i −3).

Siden f′(x)=−x2+4x−3, finner vi f ved antiderivasjon (integrasjon):

f(x)=∫f′(x)dx=∫(−x2+4x−3)dx=−13x3+2x2−3x+C

Siden grafen til f går gjennom origo, er f(0)=0. Vi setter x=0 inn:

f(0)=−13⋅03+2⋅02−3⋅0+C=C=0

Dermed er C=0, og

f(x)=−13x3+2x2−3x

Dette er bekreftet i CAS ved å integrere f′ og derivere resultatet tilbake:

CAS-utregning

Graf til f for x∈⟨0,4⟩:

Fra b) vet vi at f har bunnpunkt for x=1, vendepunkt for x=2 og toppunkt for x=3. Vi setter inn i uttrykket for f og finner

f(1)=−43,f(2)=−23,f(3)=0

Grafen er tegnet i GeoGebra, med bunn- og toppunkt markert i rødt og vendepunktet i blått:

Graf til f(x) på intervallet (0,4)

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