Differentieerregels > Totaalbeeld
1234567Totaalbeeld

Antwoorden van de opgaven

Opgave 1
a

f ' ( x ) = x x 2 + 1

b

f ' ( x ) = 4 x 2 + 1 + 4 x 2 x 2 + 1

c

f ' ( x ) = -4 x 2 + 4 ( x 2 + 1 ) 2

d

f ' ( x ) = 1 4 - 1 4 x 2

e

f ' ( x ) = 4 ( x 2 + 1 ) x 2 + 1

f

f ' ( x ) = 4 sin ( x 2 + 1 ) + 8 x 2 cos ( x 2 + 1 )

Opgave 2
a

Doen.

b

f ( p ) ' ( x ) = 0 geeft x = 0,75 x = 3 .
In x = 3 wisselt de afgeleide (vanwege het kwadraat) niet van teken. Daar is dus geen uiterste waarde. In x = 0,75 wisselt de afgeleide wel van teken, dus daar zit het enige extreem.

Opgave 3
a

f ' ( x ) = -15 x 2 + 540 ( x 2 + 36 ) 2 = 0 geeft x = ± 6 .
Met behulp van een tekenschema van f ' of de grafiek van f vind je: min. f ( -6 ) = -1,25 en max. f ( 6 ) = 1,25 .

b

f ( - x ) = -15 x ( - x ) 2 + 36 = -15 x x 2 + 36 = - f ( x ) , dus de grafiek is symmetrisch ten opzichte van de oorsprong O .

c

f ( 3 ) = 1 en f ' ( 3 ) = 0,2 , dus de raaklijn heeft de vergelijking y = 0,2 x + 0,4 en A = ( 0 ; 0,4 ) .

d

b = 36 a invullen in f ( b ) en laten zien dat daar dan f ( a ) uit komt.

Opgave 4
a

f ' ( x ) = -1 + 1 3 x 2 3 = 0 geeft x = ± 1 27 .
Je vindt min. f ( -0,19 ) -0,38 en max. f ( 0,19 ) 0,38 .

b

f ' ( 1 ) = - 2 3 en f ( 1 ) = 0 , dus de raaklijn is y = - 2 3 x + 2 3 .
Dus is A ( 0 , 2 3 ) .

Opgave 5
a

f ' ( x ) = 4 sin ( x ) cos ( x ) - 2 sin ( x ) = 0 geeft sin ( x ) = 0 cos ( x ) = 0 , 5 en dus x = 0 x = π x = 2 π x = 1 3 π x = 1 2 3 π .
De extremen zijn: min. f ( 0 ) = f ( 2 π ) = 2 , min. f ( π ) = - 2 en max. f ( 1 3 π ) = f ( 1 2 3 π ) = 2,5

b

Zie grafiek: 2 p < 2,5 .

Opgave 6

Stel A P = x , dan is ook P S = x (gelijkbenige rechthoekige driehoeken!).
De oppervlakte van rechthoek P Q R S is dan A ( x ) = x ( 16 - 2 x ) = 16 x - 2 x 2 .
A ' ( x ) = 16 - 4 x = 0 geeft x = 4 .
De oppervlakte van de rechthoek P Q R S is maximaal als hij een vierkant is van 4 bij 4  cm.

Opgave 7Zwemmer in nood
Zwemmer in nood
a

t = A K v s + K B v z

b

t ( x ) = x 2 + 50 2 6 + ( 100 - x ) 2 + 20 2 1,5

c

t ' ( x ) = x 6 x 2 + 2500 + -200 + 2 x 3 10400 - 200 x + x 2 = 0 .
Deze vergelijking is alleen met de grafische rekenmachine op te lossen: x 95,6 m.
De bijbehorende minimale tijd is ongeveer 31,6 seconden.

d

Met het voorgaande antwoord bereken je de afstanden A K en B K . A K 107,89 m en B K 20,48 m. De totale afstand is dus ongeveer 128,37 m.

Opgave 8File
File

Eerst alle eenheden gelijk maken: als v in m/s, dan is R = 3 4 ( 3,6 v 10 ) 2 = 0,0972 v 2 .
Noem het aantal auto's per minuut A .
Bij elke auto hoort een totale lengte van 4 + R = 4 + 0,0972 v 2 m.
Daarvoor is een tijd nodig van t = 4 + 0,972 v 2 v s.
Per minuut kunnen er dus A ( v ) = 3600 v 4 + 0,972 v 2 auto's doorstromen.
A ( v ) wil je maximaliseren. A ' ( v ) = 14400 - 349,92 v 2 ( 4 + 0,0972 v 2 ) 2 = 0 geeft v 6,415 m/s.
De optimale doorstroomsnelheid is dan ongeveer 23 km/h.

Opgave 9Spiegel
Spiegel
a

L ( p ) = a 2 + x 2 + b 2 + ( c x ) 2

b

L ( x ) = 4 + x 2 + 26 - 10 x + x 2 en L ' ( x ) = x 4 + x 2 + -5 + x 26 - 10 x + x 2 .
L ' ( x ) = 0 geeft na kwadrateren x 2 ( 26 - 10 x + x 2 ) = ( 4 + x 2 ) ( x 2 - 10 x + 25 ) en dan 3 x 2 - 40 x + 100 = 0 . Dit levert op x = 40 ± 400 6 en dus x = 10 x 3 1 3 .
L is mnimaal als x = 3 1 3 dm.

c

Gebruik de gelijkvormigheid:
A A ' P en B B ' P zijn gelijkvormig, dus: a x = b c x .
En hieruit kun je x berekenen.

Opgave 10Wortelfuncties
Wortelfuncties
a

f ( x ) = x geeft x 5,9 .
Het antwoord is: 0 x 5,9 .

b

f ' ( x ) = 10 - 2 x 2 10 x - x 2 geeft f ' ( 2 ) = 3 4 .

c

In de randpunten van het domein geldt: a x x 2 = 0 . Dus 100 a 10000 = 0 en dit geeft a = 100 .

d

a x x 2 is maximaal als a 2 x = 0 . De x -coördinaat van de top is a en h ( a ) = 1 + a .
Dus alle toppen liggen op de lijn y = x + 1 .

(bron: examen wiskunde B havo 2000, eerste tijdvak, opgave 5)

Opgave 11Kelderluik
Kelderluik
a

A C = 20 0,1 = 2 meter en B C = 5 2 2 2 .
E B = 5 21 0,42 meter.

b

A C = 0,1 t en B C = 5 2 ( 0,1 t ) 2 .
d ( t ) = 5 25 0,01 t 2 .

c

v ( t ) = 0,01 t 25 0,01 t 2 = 0,05 geeft 25 - 0,01 t 2 = 0,2 t en dus t 2 = 500 en t 22 .

(bron: examen wiskunde B havo 2000, tweede tijdvak, opgave 4, aangepast)

Opgave 12Warmtebalans
Warmtebalans
a

De inhoud in de verpakking is gelijk, dus hangt de F -waarde alleen af van de waarde van A ; naarmate A kleiner is, is de F -waarde kleiner.
De oppervlakte van de balkvormige verpakking is A = 2 ( 7,5 4 + 7,5 10 + 4 10 ) = 290 (cm2).
De oppervlakte van de cilindervormige verpakking is A = 2 π 3 2 + 2 π 3 10,6 256 (cm2).
De F -waarde is het kleinst voor de cilindervormige verpakking.

b

h > 20 en h < 40 , dus 8000 π r 2 > 20 en 8000 π r 2 < 40 .
8000 π r 2 = 20 en 8000 π r 2 = 40 oplossen geeft respectievelijk r 11,28 en r 7,98 .
r ligt tussen 8,0 en 11,3 .

c

F ' ( r ) = -2 r 2 + π 2000 r = 0 geeft r 3 = 4000 π en dus r 10,8 cm.

(bron: examen wiskunde B havo 2006, tweede tijdvak, opgave 5)

verder | terug