Derivasjon av eksponential- og logaritmefunksjonar, likningar med eˣ og ln x, og fullstendig drøfting av funksjonar som kombinerer polynom, eksponential og logaritme.
Eksponential- og logaritmefunksjonar i S2
I S2 møter vi funksjonar som kombinerer polynom, eksponentialfunksjonar og logaritmar, til dømes og . For å drøfte dei må vi kunne derivere og , bruke kjerneregelen, produktregelen og brøkregelen saman, og løyse likningar der eller inngår.
Kapittelet byrjar med derivasjonsreglane og likningane, og går deretter over til fullstendig drøfting.
Den deriverte av
Talet er valt slik at grafen til har stigingstal i punktet . Det betyr at
Med definisjonen av den deriverte får vi
er altså sin eigen deriverte. Med kjerneregelen, der er kjernen, blir
Ein eksponentialfunksjon med eit anna grunntal blir skriven om med :
Den deriverte av
er talet vi må opphøgje i for å få , så for alle . Vi deriverer begge sider, venstresida med kjerneregelen:
Med kjerneregelen blir
Reglane følgjer av , og kjerneregelen.
Deriver funksjonane.
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
Kjernen er , så .
c)
Kjernen er , så .
d)
e)
Produktregelen:
Svar: a) b) c) d) e)
Likningar med og
og er omvende funksjonar: og . Det gir to framgangsmåtar:
- åleine på éi side: ta av begge sider.
- åleine på éi side: opphøg i begge sider.
Står i fleire ledd, kan vi ofte setje og få ei andregradslikning. Står som faktor i eit produkt som er lik null, bruker vi at for alle , så den andre faktoren må vere null.
Ei logaritmelikning krev at alle uttrykk inne i er positive. Kontroller kvar løysing mot dette kravet.
Løys likningane.
a)
b)
c)
a)
b)
c)
Vi set , slik at .
eller
gir , og gir .
Svar: a) b) c) eller
Løys likningane.
a)
b)
c)
a)
b)
Krav: og , altså .
eller
oppfyller ikkje kravet .
c)
Vi set .
eller
gir , og gir .
Svar: a) b) c) eller
a) Løys likninga .
b) Talet på besøkjande på ein nettside veker etter lansering er modellert ved . Finn når talet besøkjande er størst, og kor mange besøkjande det er då.
a)
Sidan for alle , må .
b)
gir , altså .
for og for , så gir eit toppunkt.
Svar: a) b) Talet er størst etter 10 veker, med omtrent 736 besøkjande.
Drøfting av samansette funksjonar
(polynom gonger eksponentialfunksjon)
- Produktregelen og kjerneregelen
- Faktoriser ut , som aldri er null
- Nullpunkta til blir bestemt av den andre faktoren
(polynom delt på eksponentialfunksjon)
- Skriv om til og bruk produktregelen, eller bruk brøkregelen
-
- Definisjonsmengd:
- Produktregelen
- Sjå på grenseverdien når
Gjennomfør ei fullstendig funksjonsdrøfting av .
Nullpunkt:
Sidan :
eller
Asymptotar:
når , så er horisontal asymptote mot høgre.
når .
Den deriverte:
gir , altså eller .
for og ellers.
Den dobbeltderiverte:
gir eller , og skiftar forteikn i begge.
og
Svar: Nullpunkt og . Botnpunkt og toppunkt . Vendepunkt og . Horisontal asymptote mot høgre.
Drøft for .
Grenseverdiar:
Når , går , så .
Når , veks mykje raskare enn , så .
Den deriverte:
gir .
for og for .
Den dobbeltderiverte:
for alle , så grafen vender den hole sida opp, og det er ingen vendepunkt.
Nullpunkt: Den minste verdien er , så har ingen nullpunkt.
Svar: Botnpunkt , ingen nullpunkt og ingen vendepunkt. minkar for og veks for .
Drøft for .
Nullpunkt: gir .
for og for .
Grenseverdiar:
Når , går teljaren mot og nemnaren mot , så .
Når , veks mykje raskare enn , så . Linja er horisontal asymptote mot høgre.
Den deriverte (brøkregelen):
gir , altså .
for og for .
Den dobbeltderiverte:
gir , altså , og skiftar forteikn der.
Svar: Nullpunkt , toppunkt , vendepunkt og horisontal asymptote mot høgre.
- Glemme kjerneregelen: , IKKE
- Feil med logaritme: , IKKE
- Definisjonsmengd: krev
- Forenkling: Faktoriser ut (aldri null) for å finne nullpunkt til
Drøft for .
Nullpunkt: for , så , altså .
for og for .
Grenseverdiar: når , og når .
Den deriverte (produktregelen):
for gir , altså .
for og for .
Den dobbeltderiverte:
gir , og skiftar forteikn der.
Svar: Nullpunkt , botnpunkt og vendepunkt .
Deriver funksjonane.
Vis derivasjonsreglane.
Vis at .
Vis at for .
Vis at for og , og forklar kvifor svaret ikkje er avhengig av .
Løys oppgåvene:
Finn nullpunkt, ekstremalpunkt og asymptotar til .
Løys oppgåvene:
Finn definisjonsmengda til .
Deriver og finn eventuelle stasjonære punkt.
Løys oppgåvene:
Gjennomfør ei fullstendig drøfting av .
Løys oppgåvene:
Drøft for . Finn ekstremalpunkt, vendepunkt og asymptote.
Løys oppgåvene:
Drøft for . Finn botnpunkt og avgjer om har vendepunkt.
Løys oppgåvene:
Vis at for alle .
Bruk resultatet til å vise at for alle .
Løys oppgåvene:
Gjennomfør ei fullstendig drøfting av .
Løys oppgåvene:
Drøft for . Finn toppunkt og vendepunkt.
Løys oppgåvene:
Drøft fullstendig. Vis at for alle .
Løys oppgåvene:
Drøft for . Skriv om til naturleg eksponentialfunksjon og finn toppunkt.
Løys oppgåvene:
Finn tangentlinja til i punktet der .
Finn tangentlinja til i punktet der .
Løys oppgåvene:
Funksjonen har toppunkt i . Bestem og .
Oppsummering
- , , og med kjerneregelen og .
- Likningar: åleine gir ; åleine gir . Sett eller når uttrykket står i fleire ledd.
- for alle , så nullpunkta til og blir bestemt av dei andre faktorane.
- er berre definert for . Kontroller alle løysingar av logaritmelikningar.
- Grenseverdiar: veks raskare enn kvar potens av , og kvar positiv potens av veks raskare enn . Difor går når , og når ().
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.
