Matematik
Ligningsløsning
Hvordan løser jeg følgende opgave?
to funktioner f og g er bestemt ved
f(x) = x^2 -4*x+8
g(x) = 3*x*e^(-x)
a) bestem den værdi af x, hvor den lodrette afstand ml. grafen for f og grafen for g er mindst mulig?
Svar #1
01. september 2011 af Studieguruen (Slettet)
Find afstandsfunktionen d(x) = f(x) - g(x) og løs dernæst d'(x) = 0, for at finde minimum for d(x).
Svar #2
01. september 2011 af ACBorup (Slettet)
Vil det sige afstandsfunktionen d(x) bare er = x^2-4*x+8-3*x*e^(-x) ??
Svar #3
01. september 2011 af Studieguruen (Slettet)
#2
Ja, afstandsfunktionen d(x) bliver
d(x) = x2 - 4x + 8 - 3·x·e-x
Løs nu d'(x) = 0 .
Svar #4
01. september 2011 af Andersen11 (Slettet)
#1
Man bør se på afstandsfunktionen d(x) = |f(x) - g(x)| , med mindre man allerede har vist, at f(x) ≥ g(x) for alle relevante x . Derfor er det mere fyldestgørende at finde minimum for funktionen
D(x) = (d(x))2 = (f(x) - g(x))2
Løser man nu ligningen D'(x) = 0 , finder man
D'(x) = 2·d(x)·d'(x) = 2·(f(x) - g(x))·(f'(x) - g'(x)) = 0 ⇒
f(x) - g(x) = 0 ∨ f'(x) - g'(x) = 0
Det ses deraf, at man jo skal løse ligningerne f(x) = g(x) eller f'(x) = g'(x) (hver for sig). Løser man kun f'(x) = g'(x) , fanger man ikke det tilfælde, hvor graferne faktisk skærer hinanden.
Svar #6
01. september 2011 af Studieguruen (Slettet)
#5
Nej, det er ikke rigtigt. Du finder, at
d'(x) = 2x - 4 + (3x·e-x - 3·e-x)
= 2x - 4 + e-x·(3x - 3)
ved at anvende produktreglen for differentiation.
Svar #7
01. september 2011 af Studieguruen (Slettet)
Du finder så
d'(x) = 2x - 4 + e-x·(3x - 3) = 0 ⇒ x ≈ 1,80156
Den mindste lodrette afstand mellem grafen for f og grafen for g findes altså ved x ≈ 1,8.
Du finder samme resultat ved at benytte fremgangsmetoden, som vist i #4.
Svar #9
04. september 2011 af Studieguruen (Slettet)
#8
En god idé ville være at lave en fortegnsundersøgelse for d'(x), hvor du fastlægger, at der er tale om et minimum.
Skriv et svar til: Ligningsløsning
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
