Afgeleide functies > Totaalbeeld
1234567Totaalbeeld

Antwoorden van de opgaven

Opgave 1
a

f ' ( x ) = 20 x 4 - 24 x + 60

b

E ' ( t ) = 1 + t + 1 2 t 2 + 1 6 t 3

c

f ' ( x ) = 12 a ( a x + b ) 11

d

G T K ( q ) = 0 , 5 q 2 - 20 q + 60 geeft d G T K d q = q - 20

Opgave 2
a

f ' ( x ) = 6 x 2 - 4 x 3 = 0 geeft x = 0 x = 1 , 5 .
Aan de grafiek zie je dat er in ( 0 , 0 ) wel een horizontale raaklijn maar geen extreme waarde is. De enige extreme waarde is bij x = 1 , 5 .

b

f " ( x ) = 12 x - 12 x 2 = 0 geeft x = 0 x = 1 . Dus ( 1 , 1 ) .

c

f ' ( 1 ) = 2 en dus is de buigraaklijn y = 2 x - 1 .

Opgave 3
a

0 , 5 x 3 - 2 x = - x 2 - 1 , 5 x + 1 levert een derdegraads vergelijking op en die heeft maximaal 3 oplossingen.

b

0 , 5 x 3 - 2 x = - x 2 - 1 , 5 x + 1 geeft x 3 + 2 x 2 - x - 2 = ( x + 2 ) ( x 2 - 1 ) = 0 en dus x = - 2 x = - 1 x = 1 .

c

f ' ( x ) = 1 , 5 x 2 - 2 = 0 geeft x = ± ( 4 3 ) . Max. f ( - ( 4 3 ) ) = 1 1 3 ( 4 3 ) en min. f ( ( 4 3 ) ) = - 1 1 3 ( 4 3 ) .

d

f " ( x ) = 3 x = 0 geeft x = 0 . Buigpunt: ( 0 , 0 ) .

e

f ( ' 0 ) = - 2 dus raaklijn y = - 2 x .
- x 2 - 1 , 5 x + 1 = - 2 x geeft x 2 - 0 , 5 x - 1 = 0 en dus x = ( 0 , 5 ± ( 4 , 25 ) ) 2 .
De gevraagde snijpunten zijn ( 1 , 28 ; - 2 , 56 ) en ( - 0 , 78 ; 1 , 56 ) .

Opgave 4
a

Gegeven vergelijking herschrijven.
0 q 12

b

T O = p q = 120 q - 10 q 2

c

T W = T O - T K = - 1 , 5 q 3 + 12 , 5 q 2

d

T W ' ( q ) = - 4 , 5 q 2 + 25 q = 0 geeft q = 0 q = 50 9 .
T W is maximaal bij q = 50 9 en dan is p 64 , 44 euro.

e

G T K = T K q = 1 , 5 q 2 - 22 , 5 q + 120 en G T K ' ( q ) = 3 q - 22 , 5 = 0 als q = 7 , 5 .
Dus bij een afzet van 7500 stuks.

Opgave 5
a

f ' ( x ) = 4 x 3 - 12 x 2 + 2 p x = 0 geeft x = 0 x = ( 6 ± ( 36 - 8 p ) ) 4 .
Er is maar één nulwaarde als 36 - 8 p < 0 , dus als p > 4 , 5 .

b

A = ( 1 , - 1 + p ) en f ' ( 1 ) = - 8 + 2 p .
De raaklijn moet door O ( 0 , 0 ) , dus - 1 + p = - 8 + 2 p zodat p = 7 .

Opgave 6
a

Gebruik de GR: B f = [ - 4 ; 3 , 39 .

b

100 x 2 - 400 x 4 + 100 = 80 x 2 geeft 100 x 4 - 400 x 2 = 80 x 4 + 8000 en x 4 - 20 x 2 - 400 = 0 . Dit levert op x 2 = 10 ± 10 ( 5 ) en x = ± ( 10 + 10 ( 5 ) ) .
Oplossing: - ( 10 + 10 ( 5 ) ) x < 0 0 < x < ( 10 + 10 ( 5 ) ) .

c

f ( x ) = 1 f ( x ) geeft f ( x ) = ± 1 .
f ( x ) = 1 geeft x 2 = 100 ± ( 8000 ) 2 en dus x ± 9 , 73 x ± 2 , 30 .
f ( x ) = - 1 geeft x 2 = ( 100 ± ( 11200 ) 2 ) en dus x ± 1 , 71 .
Oplossing: x < - 9 , 73 - 2 , 30 < x < - 2 - 1 , 71 < x < 1 , 71 2 < x < 2 , 30 x > 9 , 73 .

Opgave 7
a

f ' ( x ) = 4 x 3 - 42 x 2 - 40 x + 600
Omdat er (bekijk de grafiek) bij x = 10 een top zit is f ' ( x ) = ( x - 10 ) ( 4 x 2 - 2 x - 60 ) (staartdeling). En dus is f ' ( x ) = 0 als x = 10 x = ( 2 ± ( 962 ) ) 8 .
Toppen: ( 10 , 0 ) , ( - 3 , 63 ; 1598 , 30 ) en ( 4 , 13 ; 1441 , 60 ) .
f " ( x ) = 12 x 2 - 84 x - 40 = 0 geeft x = ( 21 ± ( 561 ) ) 6 .
Buigpunten: ( 7 , 45 ; 652 , 47 ) en ( - 0 , 45 ; - 271 , 27 ) .

b

p = 0 p 1441 , 60

c

f ( 0 ) = 0 en f ' ( 0 ) = 600 , dus de raaklijn is y = 600 x .
f ( x ) = 600 x geeft x = 0 x = ( 14 ± ( 276 ) ) 2 .
De gevraagde punten zijn ( 15 , 3 ; 9184 , 0 ) en ( - 1 , 3 ; 784 , 0 ) .

Opgave 8Plastic bakjes
Plastic bakjes
a

Lengte = l , breedte = 2 h en hoogte = h .
l + 8 h = 120 en I = l 2 h 2 geeft I = 2 h 2 ( 120 - 8 h ) = 240 h 2 - 16 h 3 .
I ' ( x ) = 480 h - 48 h 2 = 0 geeft h = 0 h = 10 , alleen h = 10 levert een maximum op.
h = 10 betekent b = 20 en l = 40 , dus I = 8000 cm3.

b

Zelfde procedure als bij a, maar nu met l + 8 h = p geeft: h = 1 12 p , b = 1 6 p en l = 1 3 p . Inderdaad is dan b = 2 h en l = 4 h .

Opgave 9Piramidedak
Piramidedak

Zie figuur.

Neem voor het grondvlak van de rechthoekige ruimte een vierkant met zijde x . Met behulp van gelijkvormigheid kun je dan afleiden dat de hoogte ervan gelijk is aan h = 6 - 1 2 x . De inhoud ervan is dan I = x 2 ( 6 - 1 2 x ) = 6 x 2 - 1 2 x 3 .
Met behulp van differentiëren vind je een maximale inhoud als x = 8 en dus h = 2 . De bedoelde afmetingen zijn dus 6 × 6 × 2 m.

Opgave 10Kogelbaan
Kogelbaan
a

Zie website. x = ( 2 v 0 ) g sin ( α ) cos ( α )

b

x is maximaal als sin ( α ) cos ( α ) zo groot mogelijk is.
Maak hiervan een grafiek ( α in graden) voor 0 α 90 . Bij 45° vind je het maximum.

c

De bijbehorende grootste hoogte is ( v 0 ) ( 4 g ) .

Opgave 11
a

Nulpunten: f ( x ) = 0 geeft x = - 1 2 x = ± 2 , dus ( - 1 2 , 0 ) , ( -2 , 0 ) en ( 2 , 0 ) .
Extremen: f ' ( x ) = 6 x 2 + 2 x - 8 = 0 geeft x = - 1 1 3 x = 1 ; max. f ( - 1 1 3 ) = 3 19 27 en min. f ( 1 ) = - 9 .

b

f ( x ) = g ( x ) geeft x = 0 x = ± 2 .
Oplossing: -2 < x < 0 x > 2 .

c

De lengte van A B is f ( p ) - g ( p ) = 2 p 3 - 8 p .
De oppervlakte van Δ O A B is - p 4 + 4 p 2 = 3 geeft ( p 2 - 3 ) ( p 2 - 1 ) = 0 .
Dit levert op p = - 3 p = -1 .

d

Lijn door O heeft vergelijking y = a x . Raken aan de grafiek van f betekent a = f ' ( x ) voor een bepaalde waarde van x .
Zo krijg je 2 x 3 + 4 x 2 - 8 x - 4 = x ( 6 x 2 + 2 x - 8 ) en dus 4 x 3 - 2 x 2 + 4 = 0 .
Deze vergelijking kun je alleen met de GR oplossen: x -0,858 .
Het raakpunt wordt ongeveer ( -0,858 ; 4,546 ) en de vergelijking van de raaklijn wordt y = -5,30 x .

(bron: examen wiskunde B vwo 1996, eerste tijdvak, aangepast)

Opgave 12Tennis
Tennis
a

als v = 17 dan h = 0 , 0185 a 2 + 0 , 27 a + 2 , 50 .
h ' ( a ) = 0 , 037 a + 0 , 27 = 0 geeft a 7 , 3 .
Daarbij hoort een maximale hoogte van h 3 , 5 m.

b

150 km/u komt overeen met 41,67  m/s.
Volgens de grafiek hoort daar een hoek bij van ongeveer -5°.

c

Bij de netsituatie: als a = 12 dan h = 1 .
Dit geeft: - 5,16 v 2 12 2 + 0,18 12 + 2,50 = 1 en dus 743,04 v 2 = 3,66 en v 14,25 . Conclusie: v 14,2 (m/s) of v < 14,3 (m/s).

d

7 meter voorbij het net betekent a = 19 en de grond raken betekent h = 0 .

verder | terug