Integraalrekening > Totaalbeeld
123456Totaalbeeld

Antwoorden van de opgaven

Opgave 1
a

`ul(S) = 1 * 4,5 + 1 * 4 + 1 * 3,5 + 1 * 3 = 15` en `bar(S) = 1 * 5 + 1 * 4,5 + 1 * 4 + 1 * 3,5 = 17` .

b

`ul(S) = 0,5 * (4,75 + 4,5 + 4,25 + 4 + 3,75 + 3,5 + 3,25 + 3) = 15,5` en `bar(S) = 0,5 * (5 + 4,75 + 4,5 + 4,25 + 4 + 3,75 + 3,5 + 3,25) = 16,5` .
Hun verschil is `1` .

Opgave 2
a

`F(x) = 0,4x^2 sqrt(x) - 12,8`

b

`F(x) = 1/8 sqrt(1 + 4x) - 3/8`

c

`F(x) = text(-) 1/x + 1/(6 - 4x) + 1`

Opgave 3
a

`int x^2 sqrt(2x) text(d)x = int sqrt(2) x^(2 1/2) text(d)x = 2/7 sqrt(2) x^(3 1/2) + c = 2/7 x^3 sqrt(2x) + c`

b

`int (x^2 - 4)^2 text(d)x = int (x^4 - 8x^2 + 16) text(d)x = 1/5 x^5 - 8/3 x^3 + 16x + c`

c

`int x sqrt(2 + x^2) text(d)x = int 1/2 * 2x(2 + x^2)^(0,5) text(d)x = 1/3(2 + x^2)^(1,5) + c = 1/3(2 + x^2)sqrt(2 + x^2) + c`

Opgave 4
a

`int_1^8 7 root[3](x) text(d)x = int_1^8 7 x^(1/3) text(d)x = [21/4 x^(4/3)]{:(8),(1):} = 78,75`

b

`int_0^2 2/((1 + 2x)^2) text(d)x = int_0^2 2 * (1 + 2x)^(text(-)2) text(d)x = [(text(-)1)/(1 + 2x)]{:(2),(0):} = 0,8`

c

`int_1^4 3/(sqrt(x)) - 5 sqrt(x) text(d)x = [6sqrt(x) - 10/3 x sqrt(x)]{:(4),(4):} = text(-)17 1/3`

Opgave 5
a

`[1/6 x^3 - 1 1/2 x^2 + 4x]_0^6 = 6`

b

`2 * int_0^2 1/2 x^2 - 3x + 4 text(d)x - int_2^4 1/2 x^2 - 3x + 4 text(d)x = 2 * 3 1/3 + 2/3 = 7 1/3`

c

Nee, want de grafiek ligt zowel onder als boven de `x` -as en daar moet je bij het berekenen van een oppervlakte rekening mee houden.

d

`f'(x) = x - 3` en dus is `L = int_2^4 sqrt(1 + (x - 3)^2) text(d)x ~~ 2,30` .

Opgave 6
a

`int_a^3 sqrt(3 - x) text(d)x = 18` geeft `2/3(3 - a)sqrt(3 - a) = 18` . Hieruit volgt `a = text(-)6` .

b

`int_0^b sqrt(3 - x) text(d)x = int_b^3 sqrt(3 - x) text(d)x` geeft `2/3(3 - b)sqrt(3 - b) = text(-)2/3(3 - b)sqrt(3 - b) + 2/3` en daaruit volgt `b = 3 - 3 root[3](0,25)` .

Opgave 7
a

I = 1 p π 1 x 2 d x = π ( 1 1 p ) .

b

Als p , dan I π 1 = π .

Opgave 8

`int_0^p pi x^6 text(d)x = int_0^(root[3](p)) pi (root[3](y))^2 text(d)y` geeft `1/7 pi p^7 = 3/5 pi p^(5/9)` .
Dit geeft `p = 0 vv p = (4,2)^(9/58) ~~ 1,25` .

Opgave 9
a

`y = +-sqrt(4 - 1/4 x^2)`

b

De oppervlakte is `2 * int_(text(-)4)^4 sqrt(4 - 1/4 x^2) text(d)x ~~ 25,13` (Dit is gelijk aan `pi * 4 * 2 = 8pi` ).

c

De omtrek is `2 * int_(text(-)4)^4 sqrt(1 + ((text(-)x)/(sqrt(4 - 1/4 x^2)))^2) text(d)x ~~ 19,38` .

Opgave 10Arbeid
Arbeid
a

F = C u waarin C de veerconstante is. Verder is door de zwaartekracht F = m g = 1 10 = 10 N.
Met een veer die stilhangt als u = 0,1 m geldt: C 0,1 = 10 en dus C = 100 N/m.

b

`F = F_(text(veer)) - F_z = 100 * 0,2 - 10 = 10` N.

c

`W = int_0^(0,3) 100 * u text(d)u = 4,5` J.

Opgave 11Zwaartepunt
Zwaartepunt
a

De parabool is de grafiek van `f(x) = text(-)(x - 6)^2 + 4` .
Dan is `int_4^8 c * f(x) text(d)x = 10 2/3 c` en `int_4^8 c * x * f(x) text(d)x = 64c` .
Dit betekent dat `x_Z * 10 2/3 c = 64c` en dus `x_Z = 6` .

b

Het zwaartepunt ligt natuurlijk op de symmetrieas van de parabool.

c

Uit `y = text(-)(x - 6)^2 + 4` volgt `x = +-sqrt(4 - y) + 6` .
Verder is de redenering in de `y` -richting hetzelfde als in de `x` -richting. De horizontale stroken hebben een lengte van `2 sqrt(4 - y)` .

d

Je vindt nu `y_Z * 10,67c ~~ 17,07c` en dus `y_Z ~~ 1,60` .

e

Je berekent de zwaartepunten van het vlakdeel ingesloten door `y = 4 - x^2` en de `x` -as en dat van het vlakdeel ingesloten door `y = 3 - x^3` en de `x` -as. Van beide zwaartepunten is `x_Z = 0` .
`y_(Z1) ~~ 1,60` (zie d).
`y_(Z2) * int_0^3 2c sqrt(3 - y) text(d)y = int_0^3 2cy sqrt(3 - y) text(d)y` geeft `y_(Z2) * 6,93 c ~~ 8,31c` geeft `y_(Z2)Z ~~ 1,20` .
Het bedoelde zwaartepunt is nu het gewogen gemiddelde van beide: `y_Z ~~ (10,67 * 1,60 + 6,93 * 1,20)/(10,67 + 6,93) ~~ 1,44` . Dus `Z = (0;1,44)` .

f

Beide zijden `AC` en `BC` zijn even lang. De hellingsgetallen van deze zijden zijn `1` en `-1` en daarom zitten er bij `C` twee hoeken van 45 ° in de driehoek.

De driehoek is het vlakdeel ingesloten door `y = x + a` , `y = -x + a` en de `x` -as.
`x_Z = 0` vanwege de symmetrie.
`y_Z * int_0^a c * (2a - 2y) text(d)y = int_0^a cy(2a - 2y) text(d)y` geeft `y_Z * ca^2 = 1/3 ca^3` , dus `y_Z = 1/3 a` .

Opgave 12Benzineverbruik
Benzineverbruik
a

v ( t ) = 20 + 2 t

b

Interval [ 0 , 5 ] verdelen in vijf deelintervallen en gemiddelde nemen van ondersom en bovensom geeft een redelijke schatting.
S 5 ¯ = 20 + 22 + 24 + 26 + 28 m en S 5 ¯ = 22 + 24 + 26 + 28 + 30 m. Je vindt dan ongeveer 125 m.

c

v = 20 m/s en dat is 72000 m/uur. Het verbruik is N ( 20 ) 0,00008 liter/m en dus 72000 0,00008 = 5,76 liter/uur.

d

In het tijdsinterval `[t, t + Delta t]` is de snelheid bij benadering `20 + 2t` als `Delta t` klein is.
De afgelegde weg is dan `Delta s = (20 + 2t) * Delta t` .
Het verbruik is `N(20 + 2t) * Delta s = N(20 + 2t) * (20 + 2t) * Delta t` en dat geeft de juiste formule.

e

`int_0^5 (1,3 * 10^(text(-)7) * (20 + 2t)^2 - 3,6 * 10^(text(-)6) * (20 + 2t) + 10^(text(-)4)) * (20 + 2t) text(d)t ~~ 0,0117` liter.

Opgave 13Twee halve parabolen
Twee halve parabolen
a

De lengte van `AB` is `l = sqrt(p) - p^2` en `(text(d)l)/(text(d)p) = 1/(2 sqrt(p)) - 2p = 0` geeft `p = root[3](1/16)` .

b

De oppervlakte is gelijk aan `int_1^2 (x^2 - sqrt(x)) text(d)x + int_2^4 (6 - x - sqrt(x)) text(d)x` . Primitiveren geeft `[1/3 x^3 - 2/3 x^(1,5)]{:(2),(1):} + [6x - 1/2 x^2 - 2/3 x^(1,5)]{:(4),(2):} = 3 2/3` .

(bron: examen wiskunde B vwo 2004, tweede tijdvak)

Opgave 14Zwaartepunt
Zwaartepunt
a

h ( x ) = 3 x en 0 3 c x ( 3 x ) d x = 4,5 c .
De oppervlakte van driehoek O A B is 4,5.
x Z 4,5 c = 4,5 c en dus is het zwaartepunt Z ( 1 , 1 ) .

b

De oppervlakte van het vlakdeel is 3 + 1 3 3 x d x 6,2958 .
0 3 c x h ( x ) d x = 0 1 c x 3 d x + 1 3 c x 3 x d x = 7,5 c
Dus is x Z 6,2985 c 7,5 c en x Z 1,19 .

(bron: examen wiskunde B vwo 2001, tweede tijdvak, aangepast)

Opgave 15Gebroken functie
Gebroken functie
a

f ( x ) = 1 4 x 2 geeft x = ± 2 , dus ( -2 , -4 ) en ( 2 , 4 ) zijn de toppen.

b

De lengte van de grafiek van f tussen ( 1 , 5 ) en ( 4 , 5 ) is 1 4 1 + ( 1 4 x ) 2 d x 3,79 .
De totale omtrek van V is ongeveer 6,79.

(bron: examen wiskunde B vwo 2003, tweede tijdvak, aangepast)

Opgave 16Onafhankelijk van n
Onafhankelijk van <i>n</i>
a

`1/2x^2 = x` geeft `x = 0` of `x = 2` .
De inhoud is `int_0^2 pi x^2 text(d)x - int_0^2 pi (1/2 x^2)^2 text(d)x = [pi(1/3 x^3 - 1/20 x^5)]{:(2),(0):} = 16/15 pi` .

b

`(text(d)y)/(text(d)x) = 2/n x` . In `P_n` is de richtingscoëfficiënt van de raaklijn dus `2/n * n = 2` en dus niet afhankelijk van `n` .

c

De oppervlakte van `W` is `int_0^n 1/n x^2 text(d)x = [1/(3n) x^3]{:(n),(0):} = 1/3 n^2` .
De oppervlakte van `V` is `n^2 - 1/3 n^2 = 2/3 n^2` .
De verhouding van deze oppervlaktes is `1 : 2` en dus onafhankelijk van `n` .

(bron: examen wiskunde B vwo 2005, eerste tijdvak, aangepast)

verder | terug