De afgeleide `a'(t) = (text(-)3500*6*0,8^t*ln(0,8))/((1 + 6*0,8^t)^2)`
Neem als venster
`0 le x le 20`
en
`0 le y le 300`
.
De afgeleide heeft een grafiek die helemaal boven de horizontale as ligt, dus het
aantal zalmen blijft toenemen.
GR: maximum `a(8,03) ~~ 195` per maand.
Dan neemt de afgelegde weg van de fietser toe.
Dan neemt de snelheid van de fietser toe.
Dan neemt de snelheid van de fietser af.
Dan staat de fietser stil.
Maak eerst een tabel. Begin met het punt `(4, 8)` .
`x` | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
`y` | 4 | 8 | 8 | 9 | 2 | 0 |
`Delta y` | - | 4 | 0 | 1 | `text(-)7` | `text(-)2` |
De grafiek gaat in ieder geval door de punten uit de tabel. Hoe de grafiek tussen die punten precies loopt, is onbekend.
Waar de hellingsgrafiek de waarde
`0`
heeft, heeft de bijbehorende grafiek een horizontale raaklijn; vaak gaat het daarbij
om extremen van de functie. Als de hellingsgrafiek positieve waarden heeft, stijgt
de bijbehorende grafiek. Als de hellingsgrafiek negatieve waarden heeft, daalt de
bijbehorende grafiek.
Dit is een mogelijke grafiek die past bij de hellingsgrafiek.
`(Δa)/(Δt) = ((3500)/(1 + 6*0,8^30) - (3500)/(1 + 6*0,8^10))/(30 - 10) ~~ 67,3`
`(Δa)/(Δt) = ((3500)/(1 + 6*0,8^(20,001)) - (3500)/(1 + 6*0,8^20))/(20,001 - 20) ~~ 47,3`
`a(t) = 3500*(1 + 6*0,8^t)^(text(-)1)`
`a'(t) = 3500*text(-)1(1 + 6*0,8^t)^(text(-)2)*(6*0,8^t*ln(0,8)) = (text(-)3500*6*0,8^t*ln(0,8))/((1 + 6*0,8^t)^2)`
En dan is `a'(20) ~~ 47,3` , want ongeveer hetzelfde is als bij b.
`a'(20)` betekent enerzijds de grootte van de helling van de raaklijn aan de grafiek van `a` , maar ook dat op `t = 20` een extra maand ongeveer zoveel zalmen meer oplevert.
`TW' = text(-)1,02q^2 + 7,3q + 2 = 0`
geeft
`q ~~ 7,421`
(de negatieve waarde vervalt).
Bij
`7421`
geproduceerde producten is de winst maximaal.
`text(-)0,34*7,421^3 + 3,65*7,421^2 + 2*7,421 - 25 ~~ 51,900`
De maximale winst bedraagt € 51900.
`TW'' = text(-)2,04q + 7,3 = 0`
geeft
`q ~~ 3,578`
.
Bij
`3578`
geproduceerde producten is de helling maximaal.
Invullen geeft:
`text(-)1,02*3,578^2 + 7,3*3,578 + 2 ~~ 15,061`
.
De maximale helling is
`~~ 15061`
.
Bij een productie van `3578` stuks is de helling van de totale winst maximaal. Dat betekent dat bij een productie van `3578` stuks één extra geproduceerd exemplaar de meeste extra winst oplevert. Die extra winst per product bedraagt dan € 15061,00.
De grafiek van de marginale kosten loopt dan horizontaal.
Bij `0` tot `200` stuks. (Daar is de kostengrafiek recht evenredig.)
De grafiek van de marginale kosten is dan toenemend dalend.
Bij `200` tot `500` stuks. (Daar is de kostengrafiek afnemend stijgend.)
De grafiek van de marginale kosten is dan toenemend stijgend.
Vanaf `500` stuks. (Daar is de kostengrafiek toenemend stijgend.)
Maak eerst een tabel. Teken een grafiek door de punten in de tabel.
`q` (x `100` ) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
`k` | 0 | 80 | 160 | 235 | 295 | 335 | 345 | 360 | 390 | 440 | 530 |
`Delta k` | - | 80 | 80 | 75 | 60 | 40 | 10 | 15 | 30 | 50 | 90 |
`AP = 30 - x` en met behulp van de stelling van Pythagoras vind je `PH = sqrt(x^2 + 100 )` .
De totale benodigde tijd voor het graven van de sleuf is gelijk aan de tijd die nodig
is voor het graven van het deel
`AP`
langs de weg plus het deel
`PH`
door de tuin.
Als
`t`
de benodigde tijd per meter langs de weg is, is
`1,5t`
de benodigde tijd per meter door de tuin.
De totale benodigde tijd wordt daarmee: `T = t*AP + 1,5t*PH = t(30 - x) + 1,5t sqrt(x^2 + 100)`
`T = t(30 - x + 1,5 sqrt(x^2 + 100)) = t*A(x)`
met
`A(x) = 30 - x + 1,5 sqrt(x^2 + 100)`
(en
`t gt 0`
).
`T`
is minimaal als
`A`
dat is.
Omdat deze deelnemer sneller loopt dan hij zwemt, kan hij beter een stukje meer lopen en een stukje minder zwemmen om de beste tijd te scoren.
Met behulp van de stelling van Pythagoras is de afstand over het weiland
`sqrt(60^2 + x^2)`
en door het water
`sqrt(20^2 + (100 - x)^2)`
.
De tijd is dan
`t(x) = (sqrt(60^2 + x^2))/(6) + (sqrt(20^2 + (100 - x)^2))/(2)`
.
Ofwel:
`t(x) = (sqrt(3600 + x^2))/(6) + (sqrt(x^2 - 200x + 10400))/(2)`
.
`t(x) = (sqrt(3600 + x^2))/(6) + (sqrt(x^2 - 200x + 10400))/(2) = 1/6 (3600 + x^2)^(1/2)
+ 1/2 (x^2 - 200x + 10400)^(1/2)`
`t’(x) = 1/2*1/6 (3600 + x^2)^(text(-)1/2)*2x + 1/2*1/2 (x^2 - 200x + 10400)^(text(-)1/2)*(2x
- 200)`
Dus:
`t’(x) = x/(6 sqrt(3600 + x^2)) + (x - 100)/(2sqrt(x^2 - 200x + 10400))`
.
`t’(x) = x/(6 sqrt(3600 + x^2)) + (x - 100)/(2sqrt(x^2 - 200x + 10400)) = 0` oplossen met de GR geeft `x ≈ 94,14` m.
Voer in: `y_1 = 3*sqrt(x)` en `y_2 = y_1(x) - y_1(x - 1)` .
Bekijk de tabel met stapgrootte `1` .
Dat is hetzelfde als dat van `y = 3sqrt(x)` .
De winst stijgt gemiddeld met `(400-200)/100=2` euro per kg.
Maak een tabel van `TK(q)` met de grafische rekenmachine en vergelijk de waarden met de gegeven tabel. Niet elke waarde zal honderd procent hetzelfde zijn.
`TW = 225q - TK = 225q - (10q^3 - 60q^2 + 130q) = text(-)10q^3 + 60q^2 + 95q`
`TW'(q) = text(-)30q^2 + 120q + 95 = 0`
als
`q ~~ 4,68`
(andere antwoord voldoet niet).
De grafiek van
`TW`
laat zien, dat je hebt te maken met een maximum. Dit kun je ook nagaan met een tekenschema.
De maximale winst is `TW(4,68) ≈ 733,71` euro.
Het differentiequotiënt is `= (Δa)/(Δt) = (8-0)/(10-0) = 8/10 = 0,8` km/min.
Welke betekenis heeft dit getal voor de wielrenner?
Het is de afgelegde afstand in die periode.
Het is de snelheid gedurende die periode.
Het is de gemiddelde snelheid gedurende die periode.
Hellingsgetal `(Δa)/(Δt) = (29 - 23) / (60 - 44) = 6/16 = 3/8` km/min.
`(Δa)/(Δt) = (23-12)/(44-18) = 11/26 = 0,42` km/min.
Welke betekenis hebben de bij c en d gevonden getallen voor de grafiek? Geef alle goede antwoorden.
Ze geven de helling van het lijnstuk door de punten op de grafiek bij begin en eind van het tijdsinterval.
Ze geven de totale toename van de afstand weer op het tijdsinterval.
Ze geven de gemiddelde toename van de afstand per minuut weer op het tijdsinterval.
Bij een sinusoïde treedt maximale helling op bij het passeren van de evenwichtsstand
`d = 30`
.
Los op:
`30 + 30sin(0,0025pi x - 0,5pi)` |
`=` |
`30` |
|
`30sin(0,0025pi x - 0,5pi)` |
`=` |
`0` |
|
`sin(0,0025pi x - 0,5pi)` |
`=` |
`0` |
|
`0,0025pi x - 0,5pi` |
`=` |
`0 vv 0,0025pi x - 0,5pi = pi` |
|
`0,0025pi x` |
`=` |
`0,5pi vv 0,0025pi x = 1,5pi` |
|
`x` |
`=` |
`200 vv x = 600` |
Deze waarden kunnen ook met de grafische rekenmachine worden berekend.
Voer in:
`y_1 = 30 + 30sin(0,0025pi x - 0,5pi)`
en
`y_2 = 30`
met venster bijvoorbeeld:
`0 le x le 800`
en
`0 le y le 70`
.
Voer in:
`y_1 = 30 + 30sin(0,0025pi x - 0,5pi)`
met venster bijvoorbeeld:
`0 le x le 800`
en
`0 le y le 100`
.
De helling bij
`x = 200`
is
`(text(d)y)/(text(d)x) ~~ 0,236`
.
Daarbij hoort een hellingspercentage van
`23,6`
%, afgerond is dat
`24`
%.
Het is een zwarte piste.
`P(R) = R*(15/(R+15))^2 = (225R)/((R+15)^2)`
`P'(R) = (225(R+15)^2 - 225R*2(R+15))/((R+15)^4) = (text(-)225R + 3375)/((R+15)^4) = 0`
Dit geeft
`text(-)225R + 3375 = 0`
en
`R = 15`
.
Het maximaal ontwikkelde vermogen is
`P(15) = 3,75`
watt.
De afgeleide is:
`N'(t) = 10^6 * 2^(text(-)2,2*t)*ln(2)*text(-)2,2`
.
Voer in:
`y_1 = 10^6 * 2^(text(-)2,2*x) * ln(2) * text(-)2,2`
en
`y_2 = text(-)10000`
.
Venster bijvoorbeeld:
`0 le x le 5`
en
`text(-)10000 le y le 10000`
.
Snijpunten vind je bij
`x ~~ 3,3`
, dus na ongeveer
`3,3`
minuten.
(naar: examen wiskunde A1,2 in 2006, tweede tijdvak)
`C'_1 = ((190t^2+60)*16 - 16t*380t)/((190t^2+60)^2) = (960 - 3040t^2)/((190t^2+60)^2)`
`(960-3040t^2)/((190t^2+60)^2)` |
`=` |
`0` |
|
`960-3040t^2` |
`=` |
`0` |
|
`3040t^2` |
`=` |
`960` |
|
`t` |
`=` |
`sqrt(960/3040)~~0,56` |
(De negatieve oplossing voldoet niet.)
Dus na `0,56*60 ~~ 34` minuten is de concentratie werkzame stof maximaal.
Bij formule
`C_1`
geldt dat teller lineair en de noemer kwadratisch is (en voor
`t gt 0`
zijn beide positief). De noemer wordt sneller groot dan de teller.
`C_1`
nadert op den duur de waarde
`0`
. Dus de werkzame stof is na verloop van tijd nagenoeg uit het bloed verdwenen.
Bij formule
`C_2`
geldt dat beide e-machten een negatieve exponent hebben. Beide e-machten naderen
op den duur de waarde
`0`
. Het verschil van beide e-machten, dus ook
`C_2`
, nadert op den duur de waarde
`0`
. Dus de werkzame stof is na verloop van tijd nagenoeg uit het bloed verdwenen.
`C'_2(t) = 0,13(text(-)0,65text(e)^(text(-)0,65t) + 3,9text(e)^(text(-)3,9t))`
`C'_2(0,56) = 0,13(text(-)0,65text(e)^(text(-)0,364) + 3,9text(e)^(text(-)2,184)) ~~
text(-)0,002`
`C_2(t)`
is voor
`t = 0,56`
dalend, omdat
`text(-)0,002 lt 0`
is.
Het maximum van
`C_2`
wordt dus eerder bereikt dan het maximum van
`C_1`
.
(naar: pilotexamen vwo wiskunde A in 2012, eerste tijdvak)
Ongeveer `4,15` %.
In `17` jaar.
Het goede toenamediagram is B: in het begin geen toename, later een steeds toenemende toename.
(bron: examen havo wiskunde a in 2012)
`t = (AK)/(v_s) + (KB)/(v_z)`
`t(x) = (sqrt(x^2 + 2500))/6 + (2sqrt(x^2 - 200x + 10400))/3`
`t'(x) = x/(6 sqrt(x^2 + 2500)) + (2x - 200)/(3 sqrt(x^2 - 200x + 10400))`
De minimale tijd is ongeveer `31,6` seconden.
De kortste afstand is ongeveer `128,37` m.