490 likes | 625 Views
≤ [ ● < ‹ ○. Intervallen. ●. ○. a -8 ≤ x < 3 [ -8 , 3 › b 4 < x ≤ 4½ ‹ 4 , 4½ ] c 5,1 ≤ x ≤ 7,3 [ 5,1 ; 7,3 ] d 3 < x ≤ π ‹ 3 , π ]. l. l. -8. 3. ○. ●. l. l. 4. 4 ½. ●. ●. l. l. 5,1. 7,3. ●. ○. l. l.
E N D
≤ [ ● < ‹ ○ Intervallen ● ○ a -8 ≤ x < 3 [ -8 , 3 › b 4 < x ≤ 4½ ‹ 4 , 4½ ] c 5,1 ≤ x ≤ 7,3 [ 5,1 ; 7,3 ] d 3 < x ≤ π ‹ 3 , π ] l l -8 3 ○ ● l l 4 4½ ● ● l l 5,1 7,3 ● ○ l l 3 π 7.1
Oneindige intervallen a x ≤ 4½ ● l ‹ , 4½ ] 4½ b x > -8 ○ ‹ -8 , › l -8 7.1
Stijgen en dalen constante stijging toenemende stijging afnemende stijging constante daling toenemende daling afnemende daling 7.1
voorbeeld toenemend stijgend op < -4 , -2 > toenemend dalend op < 1 , 3 > afnemend dalend op < -6 , -4 > -6 -4 -2 5 toenemend stijgend op < 5 , > 1 3 afnemend dalend op < 3 , 5 > afnemend stijgend op < -2 , 1 >
Toenamendiagram • De toenamen en afnamen van een grafiek kun je verwerken in een • toenamendiagram : • 1 kies een stapgrootte • 2 bereken voor elke stap de toename of afname • 3 teken de staafjes omhoog bij toename en omlaag bij afname • 4 teken het staafje bij de rechtergrens • 5 bv. toename van 3 4 teken je het staafje bij 4 7.1
∆x = 1 • [-1,0] • [0,1] • [1,2] • [2,3] • [3,4] • 4 • 2 • 0,5 • -0,5 • 2 • ∆y . voorbeeld . . ∆y 4 3 • 2 • 1 x -1 0 1 2 3 4 Je tekent de toenamen als verticale lijnstukjes bij de rechtergrens van het interval. -1
opgave 11 constante daling afnemende stijging toenemende stijging toenemende daling
. . . y . . voorbeeld . . . x 0
opgave 12 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● y y y y x x x x O O O O
. . ∆y 3 voorbeeld 2 y = -x² + 2x + 4 . • x • y • ∆y 1 • -1 • 1 x 0 1 2 3 4 5 . • 0 • 4 • 3 -1 • 1 • 5 • 1 • 2 • 4 • -1 -2 . • 3 • 1 • -3 -3 • 4 • -4 • -5 • 5 • -11 • -7 -4 -5 -7
opgave 18 a er zijn 4 hoogste punten t = 1 , t = 5 , t = 9 en t = 12 b 1 mei 2005 t = 4 1 okt 2005 t = 9 vanaf 1 mei 2005 geldt ∆N × 1000 is 5 – 10 – 15 – 20 + 5 = -35 op 1 okt minder dan op 1 mei 35000 c 1 aug 2005 t = 7 1 febr 2006 t = 13 vanaf 1 aug 2005 geldt ∆N × 1000 is -20 + 5 – 10 + 5 + 40 – 30 = -10 op 1 febr minder dan op 1 aug 10000
opgave 18 d 1 jan 2005 t = 0 1 aug 2005 t = 7 vanaf 1 jan 2005 geldt ∆N × 1000 is 20 -5 – 15 – 10 + 5 – 10 – 15 = -30 op 1 jan 2005 waren er 475000 + 30000 = 505000 werkelozen e 1 aug 2005 t = 7 1 dec 2005 t = 11 vanaf 1 aug 2005 geldt ∆N × 1000 is - 20 + 5 – 10 + 5 = -20 op 1 dec 2005 waren er 20000 minder 20000/475000 × 100% ≈ 4,2% minder
Gemiddelde veranderingen N • rechts • ∆t · • omhoog • ∆N N2 – N1 = ∆N N2 dusgemiddelde verandering per tijdseenheid = ∆N : ∆t ∆N · N1 ∆t 0 t1 t2 t t2 – t1 = ∆t 7.2
. Het differentiequotiënt van y op het interval [xA,xB] is y . B f(b) yB ∆y ∆y A f(a) yA ∆x 0 x a xA ∆x b xB differentiequotiënt = ∆y : ∆x = gemiddelde verandering van y op [xA,xB] = r.c. = hellingsgetal van de lijn AB ∆y yB – yA f(b) – f(a) ∆x xB – xA b - a = = 7.2
opgave 22 • a differentiequotiënt op [3,5] • ∆N = 7000 – 2500 = 4500 • ∆t = 5 – 3 = 2 • ∆N : ∆t = 4500 : 2 = 2250 • b gemiddelde verandering op [2,6] • ∆N = 8500 – 1000 = 7500 • ∆t = 6 – 2 = 4 • ∆N : ∆t = 7500 : 4 = 1875 • c op [3,4] is ∆N : ∆t het grootst de grafiek is daar het steilst dat is op de 4e dag 8500 7000 2500 1000 2 5 6 3
In een tijd-afstandgrafiek is de afgelegde s uitgezet tegen de tijd t • Bij een tijd-afstandgrafiek geeft het differentiequotiënt op [a,b] de • gemiddelde snelheid op [a,b] • de gemiddelde snelheid is Gemiddelde snelheid ∆s ∆t 7.2
∆K K(b) – K(a) ∆P P(b) – P(a) = voorbeeld a gemiddelde snelheid op [-6,-4] is ∆K = 4 – 12 = -8 ∆P = -4 - -6 = 2 ∆K : ∆P = -8 : 2 = -4 gemiddelde snelheid op [-2,2] is ∆K = 6 – 6 = 0 ∆P = 2 - -2 = 4 ∆K : ∆P = 0 : 4 = 0 b differentiequotiënt op [-5,0] is ∆K = 0 – 4 = -4 ∆P = 0 - -5 = 5 ∆K : ∆P = -4/5 differentiequotiënt op [-5,2] is ∆K = 6 – 4 = 2 ∆P = 2 - -5 = 7 ∆K : ∆P = 2/7 12 6 6 6 4 4 0 -6 -5 -5 -4 -2 0 2 2
opgave 27 a de gemiddelde snelheid op [2,4] ∆W = 50 – 20 = 30 ∆q = 4 – 2 = 2 ∆W : ∆q = 30 : 2 = 15 15 euro per stuk b de gemiddelde snelheid op [4,6] ∆W = 20 – 50 = -30 ∆q = 6 – 4 = 2 ∆W : ∆q = -30 : 2 = -15 -15 euro per stuk c teken de lijn door het punt (2,20) met een helling van 10 deze lijn snijdt de grafiek ook in het punt (5,50) dus 5 x 1000 = 5000 a = 5000 ∙ 50 50 20 20 4 5 6 2 4
opgave 30 y a voer in y1 = x³ - 3x + 5 b gemiddelde toename op [1,3] ∆y = f(3) – f(1) ∆y = 23 – 3 = 20 ∆x = 3 – 1 = 2 ∆y : ∆x = 20 : 2 = 10 c differentieqoutiënt op [-2,4] ∆y = f(4) – f(-2) ∆y = 57 – 3 = 54 ∆x = 4 - -2 = 6 ∆y : ∆x = 54 : 6 = 9 d hellingsgetal op [-3,1] ∆y = f(1) – f(-3) ∆y = 3 - -13 = 16 ∆x = 1 - -3 = 4 r.c. = ∆y : ∆x = 16 : 4 = 4 f 5 x 0
Snelheid bij een tijd-afstand grafiek • bij een tijd-afstand grafiek waarvan de formule bekend is, • benader je de snelheid op het moment t = a door het • differentiequotiënt te berekenen op een klein interval • [a , a + ∆t] met bijvoorbeeld ∆t = 0,001 7.3
. . Hoe dichter Bn bij A komt te liggen ,hoe meer de lijn ABn op de lijn lijkt die de grafiek raakt. . . . Snelheid, raaklijn en helling s tijd-afstand grafiek v.b. : s = -t² + 10t Bereken de gemiddelde snelheid op [2,5],[2,4], [2,3] en [2,2½]. ∆s 25 – 16 ∆t 5 – 2 ∆s 24 – 16 ∆t 4 – 2 ∆s 21 – 16 ∆t 3 – 2 ∆s 18,75 – 16 ∆t 2,5 – 2 De lijn AB4 komt het dichtst bij de lijn die grafiek A raakt. 25 B2 B1 B3 20 B4 A = 3 m/s = 15 = 4 m/s = Bij een tijd-afstand grafiek is de snelheid op t = a gelijk aan de rc van de raaklijn van de grafiek in het bijbehorende punt. 10 k = 5 m/s = De lijn k is de raaklijn van de grafiek in A. 5 = 5,5 m/s = t 0 1 2 3 4 5 7.3
dydx voor x is xA voor de rc. van de raaklijn in het punt A is er de notatie : [ ] y k dy dx de GR bezit een optie om dydx te berekenen x=xA A • rc. van de raaklijn van de grafiek in A • helling van de grafiek in A • snelheid waarmee y verandert voor x = xA x O xA 7.3
opgave 40 • a voer in y1 = 37 + 45x/(x2+70) • 1 mei om 17.30 uur t = 5,5 • de optie dy/dx geeft • de snelheid is 0,18°C per uur • b 2 mei om 8.00 uur t = 20 • de optie dy/dx geeft • de snelheid is 0,07°C per uur c optie maximum x ≈ 8,37 en y ≈ 39,7 de maximale temperatuur is 39,7°C t = 8,37 1 mei om 20.22 uur dus de griep is op zijn hoogtepunt op 1 mei om 20.22 uur d voer in y2 = 39 optie intersect x ≈ 3,73 en y ≈ 18,77 18,77 – 3,73 = 15,04 dus de lichaamstemperatuur is iets meer dan15 uurboven 19°C. dy dx ≈ 0,18 x=5,5 dy dx ≈ -0,07 x=20
Het opstellen van de formule van een raaklijn voer in y1 = x² + x – 2 stel k : y = ax + b met a = = -1 dus k : y = -x + b f(-1) = -2 dus A(-1, -2) -2 = - -1 + b -2 = 1 + b -3 = b k : y = -x - 3 [ ] dy dx x = -1
opgave 44 a voer in y1 = -x2 – 2x + 8 = 2 dus de r.c. = 2 b B(0, 8) xB = 0 = -2 l : y = -2x + b B(0, 8) l : y = -2x + 8 · B [ ] dy dx x=-2 [ ] dy dx x=0 8 = -2 · 0 + b b = 8
· R ∆x = 6 opgave 44 c ∆x = 6 ∆y = -12 r.c. = ∆y : ∆x r.c. = -12 : 6 r.c. = -2 ∆y = -12 · T
top v.d. grafiek helling is 0 hellinggrafiek snijdt de x-as y Hellinggrafieken schetsen top Bij een gegeven functie kun je aan elke x de helling van de grafiek in het bijbehorende punt toevoegen. stijgend dalend stijgend x top O stijgend deel v.d. grafiek positieve hellingen hellinggrafiek boven de x-as helling dalend deel v.d. grafiek negatieve hellingen hellinggrafiek onder de x-as pos. pos. overgang van toenemende daling naar afnemende daling is de helling maximaal laagste punt x 0 O 0 laagste punt
opgave 50 a x < -3 hellinggrafiek onder de x-as de grafiek is dalend op ‹ , -3 › b f heeft een top bij x = -3 omdat de hellinggrafiek daar de x-as snijdt dat is het laagste punt c f is stijgend op ‹ -3 , 0 › d hoogste punt e schets top y top x O top top
Hellinggrafiek plotten • m.b.v. GR • TI MATH – MATH - menu • optie nDeriv • Casio OPTN – CALC – menu • optie d/dx • vb. voer in y1 = 0,1x4 – x2 + x + 8 • en y2 = nDeriv(y1,x,x) (op de TI) • of y2 = d/dx(y1,x) (op de Casio)
y O x voorbeeld a voer in y1 = (5x² - 38)/(x² + 4) en y2 = nDeriv(y1,x,x) (op de TI) of y2 = d/dx(y1,x) (op de Casio) kies Xmin = -5 , Xmax = 5 , Ymin = -10 , Ymax = 5 b voer in y3 = 3 optie intersect met y2 en y3 geeft x ≈ 0,458 en x ≈ 2,354 aflezen helling > 3 voor 0,458 < x < 2,354 helling 3 O x 2,354 0,458
De afgeleide functie • bij een functie hoort een hellingfunctie • i.p.v. hellingfunctie wordt meestal de naam afgeleide functie • of afgeleide gebruikt • notatie : f’ (f-accent) • regels voor de afgeleide : • f(x) = a geeft f’(x) = 0 • f(x) = ax geeft f’(x) = a • f(x) = ax² geeft f’(x) = 2ax 7.4
opgave 58a opgave 58a eerst haakjes wegwerken • f(x) = (5x + 7)(4 - 3x) • f(x) = 20x - 15x² + 28 – 21x • f(x) = -15x² - x + 28 • f’(x) = 2 · -15x - 1 • f’(x) = -30x - 1 dezelfde termen optellen somregel van het differentiëren
opgave 58d • k(x) = -3(x – 1)(5 – 9x) – 8(x – 7) • k(x) = -3(5x – 9x² - 5 + 9x) – 8x + 56 • k(x) = -15x + 27x² + 15 – 27x – 8x + 56 • k(x) = 27x² - 50x + 71 • k’(x) = 2 · 27x – 50 • k’(x) = 54x - 50
de afgeleide van f(x) = axn • f(x) = ax3 • f’(x) = 3ax² • g(x) = ax4 • g’(x) = 4ax3 • h(x) = ax5 • h’(x) = 5ax4 • algemeen geldt : • k(x) = axn • k’(x) = n · axn-1 • somregel van het differentiëren • f(x) = g(x) + h(x) • f’(x) = g’(x) + h’(x) oude exponent ervoor zetten nieuwe exponent 1 minder (4 - 1 = 3) 7.4
opgave 61a • f(x) = (3x – 1)(x2 + 5x) • f(x) = 3x3 + 15x2 - x2 – 5x • f(x) = 3x3 + 14x2 – 5x • f’(x) = 3 · 3x2 + 2 · 14x – 5 • f’(x) = 9x2 + 28x - 5
Vergelijking van raaklijn met behulp van de afgeleide Je weet dat de afgeleide f’ aan elke x de helling in het bijbehorende punt van de grafiek van f toevoegt. of f’(x) is de rc van de raaklijn in het bijbehorende punt. algemeen: f’(a) is de rc van de raaklijn van de grafiek van f in het punt A(a,f(a)). y f k A x O xA yA = f(xA) rck = f’(xA) 7.4
opgave 63 a f(x) = 0,5x3 – 2x2 + 2 f’(x) = 3 · 0,5x2 – 2 · 2x f’(x) = 1,5x2 – 4x stel k : y = ax + b xA = 4 a = f’(4) = 1,5 · 42 – 4 · 4 = 8 dit geeft k : y = 8x + b y = f(4) = 0,5 · 43 – 2 · 42 + 2 = 2 dus k : y = 8x - 30 2 = 8 · 4 + b 2 = 32 + b b = -30
opgave 63 bstel m : y = ax + b xB = -2 a = f’(-2) = 1,5 · (-2)2 – 4 · -2 = 14 dit geeft m : y = 14x + b y = f(-2) = 0,5 · (-2)3 – 2 · (-2)2 + 2 = -10 dus m : y = 14x + 18 -10 = 14 · -2 + b -10 = -28 + b b = 18
opgave 65 a f(x) = (x2 – 4)(x + 1) f(x) = x3 + x2 – 4x - 4 f’(x) = 3x2 + 2x - 4 bstel k : y = ax + b xA = -3 a = f’(-3) = 3 · (-3)2 + 2 . -3 - 4 = 17 dit geeft k : y = 17x + b y = f(-3) = (-3)3 + (-3)2 - 4 · -3 – 4 = -10 dus k : y = 17x + 41 -10 = 17 · -3 + b -10 = -51 + b b = 41
opgave 65 cstel l : y = ax + b de grafiek f snijdt de y-as in punt B xB = 0 a = f’(0) = 3 · 02 + 2 · 0 - 4 = -4 dit geeft l : y = -4x + b yB = f(0) = 03 + 02 – 4 · 0 – 4 = -4 B(0, -4) dus l : y = -4x - 4
opgave 65 d de grafiek f snijdt de x-as y = 0 f(x) = 0 (x2 – 4)(x + 1) = 0 x2 – 4 = 0 v x + 1 = 0 x2 = 4 v x = -1 x = 2 v x = -2 v x = -1 dus xC = 2 stel m : y = ax + b a = f’(2) = 3 · 22 + 2 · 2 – 4 = 12 dit geeft m : y = 12x + b en C(2, 0) dus m : y = 12x - 24 0 = 12 · 2 + b 0 = 24 + b b = -24
notaties voor de afgeleide van y = f(x) zijn : • f’(x) • (f(x)) Notaties voor de afgeleide dy dx d dx df(x) dx 7.5
opgave 69 • = 18x • = 0 – 15p2 = -15p2 • = 0 – 6t = -6t • = 3a2 – 0 = 3a2 • = = 3x2 + 7 – 6x = 3x2 – 6x + 7 • = = 2x - 10 d(9x2 – 5p3) dx d(9x2 – 5p3) dp d(a3 – 3t2) dt d(a3 – 3t2) da d(x - 3)(x2 + 7) dx d(x3 + 7x – 3x2 - 21) dx d(x – 5)2 dx d(x2 – 10x+ 25) dx
Het algebraïsch berekenen van maxima en minima y f’(x) = 0 top f’(x) < 0 f’(x) < 0 stijgend dalend dalend x O f’(x) > 0 top werkschema : het algebraïsch berekenen van maxima en minima 1 bereken de afgeleide 2 los algebraïsch op = 0 3 schets de grafiek kijk in de schets of je met een max. of een min. te maken hebt 4 bereken de extreme waarde door de gevonden x-waarde in de formule van y in te vullen dy dx dy dx
opgave 74 N = 2t2 – 80t + 1400 a = 4t – 80 10 juli om 12.00 uur t = 9,5 = 4 . 9,5 – 80 = -42 -42 < 0 N daalt dus de populatie neemt af b = 0 4t – 80 = 0 4t = 80 t = 20 zie schets N is minimaal voor t = 20 Nmin = 2 . 202 – 80 . 20 + 1400 = 600 insecten t = 20 21 juli om 0.00 uur N dN dt 1400 dN dt t = 9,5 dN dt 0 t 20
opgave 74 c 30 juli loopt van t = 29 tot t = 30 t = 29 N = 762 t = 30 N = 800 toename is 800 – 762 = 38 insecten × 100% ≈ 5,0% 38 762
opgave 77 L = -0,000069t3 + 0,009t2 – 0,22t + 26,1 a L’(t) = 3 . -0,000069t2 + 2 . 0,009t – 0,22 L’(t) = -0,000207t2 + 0,018t – 0,22 L’(25) = -0,000207(25)2 + 0,018 . 25 – 0,22 ≈ 0,10 de snelheid waarmee de gemiddelde leeftijd waarop vrouwen hun eerste kind krijgen nam in 1975 toe met 0,10 jaar per jaar b 1960 t = 10 L’(10) = -0,000207(10)2 + 0,018 . 10 – 0,22 = -0,0607 -0,0607 < 0 de grafiek daalt voor t = 10 de gemiddelde leeftijd L neemt af
opgave 77 c L’(t) = 0 -0,000207t2 + 0,018t – 0,22 = 0 voer in y1 = -0,000207x2 + 0,018x – 0,22 neem Xmin = 0 en Xmax = 70 optie zero of ROOT x ≈ 14,7 voer in y1 = -0,000069x3 + 0,009x2 – 0,22x + 26,1 minimum bij t = 14,7 dus in het jaar1965 is L minimaal d voer in y2 = 30 optie intersect x ≈ 56,8 dus in het jaar 2007 L 0 t 14,7