Bruk derivasjon til å løyse praktiske problem med optimering, fart og akselerasjon.
Praktiske bruksområde for derivasjon
Derivasjon har mange praktiske bruksområde:
- Optimering: Finne maksimum og minimum (t.d. maksimal profitt, minste kostnad)
- Fart og akselerasjon: Analysere rørsle
- Vekstrater: Skildre korleis ting endrar seg over tid
I dette kapittelet ser vi på korleis vi bruker derivasjon til å løyse slike problem.
Topp-, botn- og terrassepunkt
Vi har sett at i punkt der grafen har vassrett tangent. Dette er kandidatar for toppunkt, botnpunkt eller terrassepunkt.
Framgangsmåte:
- Finn
- Løys
- Lag forteiknslinje for (eller bruk den dobbeltderiverte) for å avgjere kva slags punkt det er
La . Då er ein kandidat for toppunkt, botnpunkt eller terrassepunkt.
Metode 1: Forteiknslinje for
- Dersom går frå til ved : Toppunkt
- Dersom går frå til ved : Botnpunkt
- Dersom har same forteikn på begge sider av : Terrassepunkt
Metode 2: Den dobbeltderiverte
- Dersom : Toppunkt (grafen vender den hole sida ned)
- Dersom : Botnpunkt (grafen vender den hole sida opp)
- Dersom , gir ikkje metoden svar. Bruk forteiknslinja.
Finn eventuelle topp- og botnpunkt for .
Svar: Toppunkt og botnpunkt .
Finn topp- og/eller botnpunkt for funksjonane:
Undersøk om grafen til har topp-, botn- eller terrassepunkt.
| stig | stig |
på begge sider av , så grafen stig både før og etter punktet.
Svar: Grafen har eit terrassepunkt i og ingen topp- eller botnpunkt.
Kontroll: gir , så den dobbeltderiverte avgjer ikkje typen her. Forteiknslinja gjer det.
Figuren viser grafen til den deriverte for ein funksjon .

Les av nullpunkta til og lag forteiknslinje for .
Kvar har grafen til toppunkt, botnpunkt og terrassepunkt?
Skisser ein mogleg graf for .
Optimeringsproblem
Mange praktiske problem handlar om å finne den beste løysinga – den som gir størst profitt, minst avfall, kortast tid, osv.
Framgangsmåte for optimering:
1. Les problemet nøye og finn ut kva som skal maksimerast/minimerast
2. Sett opp ein funksjon som skildrar dette
3. Finn og løys for
4. Sjekk om løysinga gir maksimum eller minimum
5. Kontroller at løysinga er innanfor eventuelle avgrensingar
Ein bonde skal lage eit rektangulært inngjerda område ved ei elv. Han har 100 meter gjerde og treng ikkje gjerde langs elva.
Kva er dei optimale dimensjonane for å få størst mogleg areal?
La vere lengda på sidene vinkelrett på elva, og vere lengda parallelt med elva.
Avgrensing (gjerdelengd):
Areal som skal maksimerast:
Finn maksimum:
Då er .
Kontroll: , så dette er eit maksimum.
Svar: Sidene vinkelrett på elva skal vere 25 m, og sida langs elva 50 m. Arealet blir .
Løys optimeringsproblema:
Summen av to positive tal er 20. Finn tala slik at produktet blir størst mogleg.
Ein ball blir kasta opp. Høgda er meter. Finn maksimal høgd.
Fart og akselerasjon
Dersom skildrar posisjonen til eit objekt som funksjon av tid , så er:
- Fart (hastigheit): (deriverte av posisjon)
- Akselerasjon: (deriverte av fart)
Dersom er posisjonen ved tid :
| Storleik | Symbol | Samanheng |
|---|---|---|
| Posisjon | Gitt funksjon | |
| Fart | ||
| Akselerasjon |
- Positiv fart: rører seg i positiv retning
- Negativ fart: rører seg i negativ retning
- Positiv akselerasjon: farten aukar
- Negativ akselerasjon: farten minkar
der er i meter og er i sekund.
a) Finn farten
b) Finn akselerasjonen
c) Når er partikkelen i ro?
d) Når rører partikkelen seg mot høgre?
a) Fart:
b) Akselerasjon:
c) I ro når :
d) Mot høgre når :
Frå forteiknsanalyse: når eller .
Svar: a) b) c) s og s d) når s og når s
Ein ball blir kasta rett opp. Høgda (i meter) etter sekund er .
Finn farten (den deriverte) som funksjon av
Kva er starthastigheita (farten når )?
Når er ballen på veg ned (negativ fart)?
Kva er akselerasjonen?
der er talet på einingar produsert per dag.
Kor mange einingar bør bedrifta produsere for å maksimere profitten?
Svar: Bedrifta bør produsere 20 einingar per dag. Då blir profitten 100 kr, som er den største moglege.
Løys optimeringsproblema ved hjelp av derivasjon:
Eit rektangel har omkrins 24 cm. Finn sidelengdene som gir størst areal.
Profittfunksjonen til ei bedrift er kr, der er talet på selde einingar. Finn talet på einingar som gir maksimal profitt.
Oppsummering
I dette kapittelet har du lært å bruke derivasjon i praksis:
- Ekstremalpunkt: Løys og lag forteiknslinje for å finne topp-, botn- og terrassepunkt
- Optimering: Sett opp ein funksjon for det som skal maksimerast/minimerast, deriver, og løys
- Fart og akselerasjon: Dersom er posisjonen, er farten og akselerasjonen
- Økonomi: Den deriverte av overskotsfunksjonen fortel kvar overskotet er størst
Nøkkelomgrep
| Omgrep | Forklaring |
|---|---|
| Ekstremalpunkt | Punkt der og forteiknet skiftar |
| Optimering | Å finne størst eller minst mogleg verdi |
| Fart | |
| Akselerasjon |
Strategi for optimeringsoppgåver
1. Sett opp funksjonen som skal optimerast
2. Deriver og løys
3. Kontroller at det er eit maksimum/minimum, og svar på spørsmålet
Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.
