Tangent til hyperbelgren og areal av trekant OAB

Del 2, alle hjelpemidler

Tangent til hyperbelgren og areal av trekant OAB

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

Alternativ II

I denne oppgaven kan det være naturlig å bruke dynamisk programvare, men oppgaven kan også løses ved å bruke grafisk lommeregner. I løsningen av oppgaven vil det være aktuelt å skissere flere grafer.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Tegn grafen til funksjonen f(x)=1x, x>0.

Tangenten til grafen i punktet (a,f(a)) skjærer x-aksen i punktet A og y-aksen i punktet B. Punktet O er origo.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem arealet av △OAB for a=2 enten grafisk eller ved regning.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Gjenta det du gjorde i b) for a=12 og a=3. Kommenter svarene.

Vi skal nå studere størrelsen av arealet av △OAB analytisk.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem f′(x). Finn likningen for tangenten til funksjonen f i punktet (a,f(a)).

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem koordinatene til skjæringspunktene A og B mellom tangenten og koordinataksene. Hva blir arealet av △OAB?

Fasit

Grafen er en fallende hyperbelgren i første kvadrant, med x-aksen og y-aksen som asymptoter.

Areal=2

Areal=2 for begge verdiene av a

f′(x)=−1x2, tangenten: y=2a−xa2

A=(2a,0), B=(0,2a), Areal(△OAB)=2 (uavhengig av a)

LøsningsforslagKI-generert

Grafen til f(x)=1x for x>0 er en fallende gren av en hyperbel som ligger i første kvadrant. Grafen nærmer seg y-aksen når x→0+, og nærmer seg x-aksen når x→∞ — begge koordinataksene er altså asymptoter til grafen.

For a=2 er tangeringspunktet (2,12). Ved avlesning på grafen (eller ved regning, se d og e) finner vi at tangenten skjærer x-aksen i A=(4,0) og y-aksen i B=(0,1).

Arealet av △OAB er da

Areal=12⋅|OA|⋅|OB|=12⋅4⋅1=2

Areal=2

På samme måte for a=12: tangenten skjærer aksene i A=(1,0) og B=(0,4), som gir

Areal=12⋅1⋅4=2

For a=3: tangenten skjærer aksene i A=(6,0) og B=(0,23), som gir

Areal=12⋅6⋅23=2

Alle tre beregningene (a = 2, 12 og 3) gir samme areal, Areal=2. Dette tyder på at arealet av △OAB er uavhengig av hvilket punkt a vi velger å legge tangenten i — noe vi undersøker analytisk i d) og e).

Den deriverte av f(x)=1x=x−1 er

f′(x)=−x−2=−1x2

Tangenten til f i punktet (a,f(a)) har stigningstall f′(a)=−1a2 og går gjennom (a,1a):

y=f(a)+f′(a)(x−a)=1a−1a2(x−a)=1a−xa2+1a=2a−xa2
y=2a−xa2

Dette bekreftes i GeoGebra CAS (linje 2 og 3 i utklippet).

Skjæring med x-aksen (A): sett y=0:

0=2a−xa2⇒x=2a

Altså A=(2a,0) (se linje 4 i utklippet: {x=2a}).

Skjæring med y-aksen (B): sett x=0:

y=2a−0a2=2a

Altså B=(0,2a).

Areal av △OAB: Siden △OAB er rettvinklet i O, med kateter langs aksene lik |OA|=2a og |OB|=2a, blir

Areal=12⋅|OA|⋅|OB|=12⋅2a⋅2a=12⋅4=2

(bekreftet i linje 5 i utklippet: Forenkle(...) gir 2).

Areal(△OAB)=2 for alle a>0

Arealet er altså konstant lik 2, uavhengig av hvor på grafen (a>0) tangenten legges — i samsvar med de tre tallverdiene fra b) og c), som også ble kontrollert numerisk i CAS (linje 6–8 i utklippet).

GeoGebra CAS: derivert, generell tangent, skjæringspunkt og areal

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