Logga in
| | 3 sidor teori |
| | 11 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| | Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
Om två funktioner f(x) och g(x) divideras med varandra skapas en ny funktion, f(x)g(x), som är en kvot av de båda funktionerna. Exempelvis är y=\dfrac {\sqrt{x}}{\cos(x)}
en kvot av funktionerna f(x)=sqrt(x) och g(x)=cos(x).För att derivera funktioner som är kvoter av andra funktioner kan man använda kvotregeln.
Derivera funktion
D( f * g ) = D(f) * g + f * D(g)
Nu kan man använda kedjeregeln på den sista derivatan, där man ser u^(-1) som den yttre funktionen och u = g(x) som den inre.
D(u^n) = n u^(n-1)* D(u)
Multiplicera faktorer
D(y) = y'
För att få derivatan på en mer lättläst form skriver man sedan om de negativa exponenterna som bråk och sätter dem på gemensam nämnare.
a^(- b)=1/a^b
Multiplicera faktorer
Förläng f'(x)/g(x) med g(x)
Subtrahera bråk
Nu står kvotregeln på den form man brukar presentera den: D( f(x)/g(x) ) = f'(x) * g(x) - f(x) * g'(x)/( g(x) )^2.
Eftersom funktionen beskriver just produktionshastighet kan vi bestämma den maximala hastigheten genom att hitta funktionens största värde. Detta finns i någon av funktionens stationära punkter eller ändpunkter. Men vi behöver inte undersöka ändpunkterna eftersom vi vet att korvproduktionen nådde sitt maximum någon gång mellan företagets start och konkurs. Vi börjar därför med att derivera funktionen för att hitta stationära punkter.
Vi använder kvotregeln för att derivera xx-27.
D(f/g) = D(f)* g - f* D(g)/g^2
Derivera term för term
D(a) = 0
D(x) = 1
Multiplicera faktorer
Ta bort parentes
Förenkla termerna
Skriv 1 som (x-27)^2/(x-27)^2
Addera bråk
Nu sätter vi derivatan lika med 0 och löser ekvationen för att bestämma x-värdena där derivatan är 0.
VL * (x-27)^2=HL* (x-27)^2
VL+27=HL+27
sqrt(VL)=sqrt(HL)
VL+27=HL+27
Eftersom företaget bara fanns i ca 26 år är x-värdet som är större än 27 ointressant. Därför måste x=27-sqrt(27) vara det x som ger funktionens största värde.
x= 27-sqrt(27)
Subtrahera term
Slå in på räknare
Vid tidpunkten då företaget producerade som mest korv var produktionshastigheten alltså ca 17.6 ton/år.
Funktionen som skall deriveras är en kvot och vi använder därför kvotregeln när vi deriverar den.
Den sökta derivatan är alltså 1-2ln(x)/x^3.
Vi gör på samma sätt som i föregående uppgift, dvs. vi deriverar med kvotregeln.
Vi skulle kunna fortsätta och skriva om detta uttryck genom att bryta ut 3x. Men det skulle nog varken bli elegantare eller enklare än det vi redan har. Vi svarar därför 6x-3x^2/e^x.
Även här är det passande att använda kvotregeln för att bestämma den sökta derivatan.
Vi är nu klara med deriveringen. Möjligen kan man tycka att svaret blir snyggare om man bryter ut 4^x, men vi väljer här att svara 4^x* ln(4)* x-4^x/x^2.
Här blir uttrycket en del krångligare än i de tidigare deluppgifterna, så det gäller att hålla tungan rätt i mun.
Vi har nu genomfört deriveringen, men vi kan fortfarande förenkla och förkorta uttrycket. Låt oss göra det.
Vi är nu till slut klara med både deriveringen och förenklingen. Vårt svar är alltså
e^(5x)(5x+12)/(x+3)^4.
Vi börjar med att derivera funktionen. Eftersom funktionen är en kvot använder vi kvotregeln.
Uttrycket blir lite enklare om vi bryter ut 2x^3. Vi gör det och sätter sedan in x=2 i derivatan.
Vi gör på samma sätt och börjar med att derivera funktionen.
Låt oss nu sätta in x=2.
Vi gör på samma sätt som vi gjort i föregående deluppgifter. Först deriverar vi alltså funktionen.
Nu sätter vi in x=2.
Inga nyheter. Vi deriverar med kvotregeln.
Nu sätter vi in x=2 och beräknar.
Bestäm ekvationen för linjen som tangerar grafen till f(x) = ln (x)/1-x när x=2.
En linje som tangerar en annan funktion har samma lutning som funktionen i den punkten. I detta fall är det funktionen f(x) = ln (x)/1-x. Det betyder att den sökta linjen kommer att ha samma lutning som f(x) har när x=2. Vi börjar därför med att derivera f(x).
Nu sätter vi in x=2 i derivatan för att hitta lutning för det x-värdet.
Detta är tangentens lutning, dvs. k-värde. Det betyder att ekvationen kan skrivas y = 2ln(2) -1/2* x +m. För att bestämma m behöver vi en punkt på linjen, t.ex. tangeringspunkten. Den bestämmer vi genom att sätta in x=2 i f(x).
Tangeringspunkten är alltså (2,-ln(2)). Vi sätter in de koordinaterna i ekvationen för tangenten och löser ut m.
Tangentens ekvation är y = 2ln(2) -1/2* x + 1 - 3 ln(2).
Edwina har precis adopterat kattungen Halvard och har ställt upp en modell för hans vikt: V(t) = 5t/t+15, där V är vikten i kilo och t är Halvards ålder i veckor. Använd modellen för att bestämma hur snabbt Halvards vikt ökar när han är 47 veckor gammal. Svara med två decimalers noggrannhet.
Vi ska bestämma en förändringshastighet så vi börjar med att derivera funktionen. Det är en kvot så vi använder kvotregeln.
Man frågar efter Halvards viktökning när han är 47 veckor så vi sätter in t=47.
Enligt Edwinas modell ökar en 47 veckor gammal Halvard i vikt med 0,02 kg per vecka. Eftersom det går 1000 gram på ett kg är detta 0,02*1000 = 20g/vecka.
Milton är glad för han har precis blivit färdig med att beräkna h'(4) för en funktion. Så här har Milton räknat på sitt papper.
Har Milton räknat rätt?
Miltons funktion är h(x) = 2x+3x+1. För att kolla om Milton räknat rätt deriverar vi h(x) med kvotregeln precis som Milton verkar ha gjort.
Nu kan vi jämföra med Miltons beräkningar. Vi har förenklat h'(x) medan Milton satte in x=4 i ett oförenklat uttryck för h'(x), vilket går alldeles utmärkt att göra. Vi ser dock att Milton slarvat i rad två på sitt papper: 20pt h'(x) = 2*(x+1) + (2x+3) * 1 (2x+3)^2 -55pt ↙ +0pt ska vara minustecken -190pt ↖ -90pt ska vara (x+1)^2 Eftersom han har fel tecken i täljaren och fel kvadrat i nämnaren har han använt kvotregeln tokigt. Milton kunde alltså ha varit mer noga när han deriverade. Vi räknar vidare och sätter in x=4 i vår korrekta derivata för att bestämma det faktiska värdet av h'(4).
Nu vet vi att det korrekta värdet för h'(4) är - 125. Milton hade fel även här, vilket inte var så konstigt med tanke på att han beräknat h'(x) tokigt.