Differentialregning. for gymnasiet og hf. 2010 Karsten Juul



Relaterede dokumenter
Differential- regning for gymnasiet og hf

Differentialregning. for B-niveau i hf udgave Karsten Juul

Differentialregning. for B-niveau i hf Karsten Juul

Differentialregning. for B-niveau i stx udgave Karsten Juul

Differentialregning. for stx og hf Karsten Juul

Differentialregning. for A-niveau i stx Karsten Juul

Differentialregning. for B-niveau i stx udgave Karsten Juul

Differentialregning. for A-niveau i stx udgave Karsten Juul

Øvelser. Differentialregning for gymnasiet og hf Karsten Juul. til hæftet

Integralregning. for B-niveau i stx Karsten Juul

Integralregning. 1. del Karsten Juul. M l

Integralregning. for B-niveau i stx Karsten Juul

Differentialligninger

Integralregning. med Ävelser. for B-niveau i gymnasiet og hf Karsten Juul

Ävelser. Differentialregning for gymnasiet og hf Karsten Juul. til håftet. Udgave 2

Differentialligninger

for C-niveau i stx 2017 Karsten Juul

sammenhänge for gymnasiet og hf 2010 Karsten Juul

Deskriptiv statistik. for C-niveau i hf Karsten Juul

sammenhänge 2008 Karsten Juul

GrundlÄggende variabelsammenhänge

GrundlÄggende. Bogstavregning. for stx og hf Karsten Juul

Undersøge funktion ved hjælp af graf. For hf-mat-c.

Differential- regning

for matematik pä B-niveau i hf

for matematik på C-niveau i stx og hf

Kom i gang-opgaver til differentialregning

Differential- regning

Lineære sammenhænge. Udgave Karsten Juul

Differential- ligninger

Eksponentielle funktioner for C-niveau i hf

Funktioner. 3. del Karsten Juul

Kort om. Andengradspolynomier (2012) Karsten Juul

Start pä matematik. for gymnasiet og hf (2012) Karsten Juul

GrundlÄggende funktioner

Variabel- sammenhænge

Funktioner generelt. for matematik pä B- og A-niveau i stx og hf Karsten Juul

GrundlÄggende variabelsammenhänge

Funktioner generelt. for matematik pä B-niveau i stx Karsten Juul

Asymptoter. for standardforsøgene i matematik i gymnasiet Karsten Juul

Differentialregning. Et oplæg Karsten Juul L P

Brugermanual til Folkeskoledatabasen

Facitliste opgaver 9. f er aftagende i intervallerne ]- ; -0,7] og [0 ; 0,7] (0,0) Kernestof 2 ISBN Opg a. b. c.

Trekantsberegning 25 B Karsten Juul

for gymnasiet og hf 2013 Karsten Juul

for gymnasiet og hf 2015 Karsten Juul

Opstilling af model ved hjælp af differentialkvotient

BRUGERUNDERSØGELSE 2015 PLEJEBOLIG KÆRBO

GrundlÄggende funktioner

Kort om Eksponentielle Sammenhænge

Eksponentielle sammenhænge

sammenhänge for C-niveau i stx 2013 Karsten Juul

Projekt 4.12 Definition og differentiation af sammensat funktion og omvendt funktion

Fibonacciprojekt (Undersøgelsesbaseret matematik) 8.a på Ankermedets Skole i Skagen. Matematikken i bolde? December 2011

REMOTE BACKUP. Skyfillers Kundemanual. Opsætning Installation... 2 Log ind... 3 Backup-sets Datasikring... 7

Værdiregelsæt er opbygget sammen med vores vision og mission

Varighed: 6 lektioner, enten brudt op eller som temadag.

SMART Notebook 11.1 Math Tools

for gymnasiet og hf 2011 Karsten Juul

Hegnsloven Infografik

Floorballstævner. Folderen er for dig, der gerne vil arrangere et stævne eller vide mere om floorballstævner i DGI og Floorball Danmark.

Coaching og Selvværd Jantelovens udfordrer

Funktioner. 1. del Karsten Juul

Skabelon til funktionsundersøgelser

skriv disse seks tal omhyggeligt ned

Eksempler på problemløsning med differentialregning

Differentialregning Infinitesimalregning

Differentialregning. Supplerende opgaver til HTX Matematik 1 Nyt Teknisk Forlag. Opgaverne må frit benyttes i undervisningen.

Konkret om AT-opgaver med innovation 1

Funktioner. 2. del Karsten Juul

Indholdsfortegnelse. Bilag: Et faktaark pr. retning i censorkorpset... 7

Øv dig i at lære at arbejde med spirituel healing

Guide til netværk LÆR AT TACKLE

År Computerspil. Nils Per Olsen og Martin Vigholt. Computerspil

GrundlÄggende funktioner

Spørgeskema. Bilag 3. Brugen af supervision

i tredje sum overslag rationale tal tiendedele primtal kvotient

Bogstavregning. En indledning for stx og hf Karsten Juul

Interview med Kristine. J: 00:00: Hvor gammel er du? K: 25. J: Studerer eller arbejder du? K: Jeg studerer. J: Hvor er du opvokset henne?

Udviklingen af det nære samfund fx udbygning, byggegrunde, der har betydning for bosætning og erhverv, skole og forretningslivet

Konklusioner på borgerpanelundersøgelse om Søkvæsthuset og Orlogsmuseet

Bogstavregning. for gymnasiet og hf (2012) Karsten Juul

Glæden ved at være til meditationsgruppe Level II udvidet program Et åbent hjerte

3. Navnerunde Espen, Gunvor, Frederik, Uffe, Eva, Andreas, Fie, Kasper, Malte, Birgitte og Christina.

Gmail Beskrivelse af Gmail.

Samarbejde. mellem lærere og pædagoger i undervisningen. Skolefagenheden

for gymnasiet og hf 2016 Karsten Juul

Besvarelser til Calculus og Lineær Algebra Globale Forretningssystemer Eksamen - 3. Juni 2014

Eksponentielle sammenhænge

Matematik A. Højere handelseksamen. Mandag den 15. december 2014 kl hhx143-mat/a

Kap 5 - beviser - matematikb2011

CDIO DAG. workshops AARHUS UNIVERSITET INGENIØRHØJSKOLEN JENS BENNEDSEN INGENIØRDOCENT CDIO DAG 4. JUNI 2015

1. Indledning Dette notat beskriver kort hovedparten af de ændreinger, der er kommet ifm. EnviDrift Version 2013.

Deskriptiv statistik for matc i stx og hf

Undersøgelse af virksomhedernes tilfredshed med Jobcenter Esbjergs ydelser og service i 2015

Simple udtryk og ligninger

Argentinsk Tango. Undervisningsplan for 4 gange MW

Ikast-Brande Gymnasiums entreprenante undervisning. Et anderledes men spændende forløb. Om virksomhedspartnerskabet i undervisningen. ting at sige.

Transkript:

Dierentialregning r gymnasiet g h t s 1 010 Karsten Juul

1. GrundlÄggende typer a pgaver med graer...1. Regel m tilväkster r lineäre sammenhänge.... SÅdan kan vi inde häldningskeicienten ud ra lineär gra... 4. Hvad er en tangent?... 5. Dierentialkvtient...4 6. HvrnÅr er en -tilväkst lille?...5 7. Marginalmkstninger...5 8. VÄksthastighed...6 9. Frmel r y...7 10. Frmel r y' tangenthäldning, väksthastighed...7 11. Udregne y-krdinat g tangenthäldning. Finde ligning r tangent...8 1. Frskelle der ikke kan ses på graen...9 1. Udregne mängde g väksthastighed...10 14. Dierentialkvtient a n...10 15. Dierentialkvtient a k g m.m....11 16. Dierentialkvtient a knstant gange udtryk...11 17. Dierentialkvtient a udtryk med lere led...1 18. SkrivemÅden ht, y sv....1 19. Ngle typer a pgaver med tangenthäldning...1 0. Ngle typer a pgaver med väksthastighed...14 1. Kntinuert...15. Vksende g atagende...16. Hvad er mntnirhld?...17 4. Regel r at inde mntnirhld...17 5. Typisk pgave med mntnirhld...18 6. Maksimum g minimum...19 7. Lkalt maksimum g minimum...0 8. Typisk pgave med lkale ekstrema...1 9. GÇr rede r at unktinen har et minimum eller maksimum... 0. Flere typer pgaver med maksimum eller minimum... 1. Dierentiabel.... GrÄnsevÄrdi...4. Vi kan inde en dierentialkvtient ved at udregne en gränsevärdi...5 4. Udledning a rmlen r at dierentiere...6 5. Udledning a rmlen r at dierentiere sum...6 6. Dierentialkvtient a e k g ln...7 7. Dierentialkvtient a udtryk gange udtryk...7 8. Opdeling a en sammensat unktin i en indre g en ydre unktin...8 9. Metde til at dierentiere en sammensat unktin...8 Nyere häter: http://mat1.dk/dierentialregning_r_gymnasiet_g_h_udg.pd 14/8-11 http://mat1.dk/evelser_til_haetet_dierentialregning_r_gymnasiet_g_h_udg.pd 16/8-11 Dierentialregning r gymnasiet g h É 010 Karsten Juul Dette häte kan dwnlades ra www.mat1.dk HÄtet må benyttes i undervisningen hvis läreren med det samme sender en e-mail til kj@mat1.dk sm dels plyser at dette häte benyttes, dels plyser m hld, lärer g skle.

1. GrundlÄggende typer a pgaver med graer P I krdinatsystemet er tegnet en del a graen r sammenhängen mellem t variable g y. Type 1.1: Hvad er y når er 9? Metde: Vi går til 9 på vandret akse, går ldret p til gra g vandret ind på ldret akse, g ser at vi er endt ved 10. Knklusin: y er 10 når er 9. Type 1.: Hvad rtäller grapunktet P m sammenhängen mellem g y? Metde: Fra P går vi ldret ned på vandret akse g ser at vi ender ved 44. Fra P går vi vandret indpå ldret akse g ser at vi ender ved. Knklusin: Grapunktet P rtäller at når er 44 så er y lig. Type 1.: Tegn det grapunkt der giver Çlgende plysning: NÅr er 5, er y lig 7. Metde: Vi går til 5 på vandret akse, g går ldret p til vi er vandret ud r 7 på den ldrette akse, g tegner et punkt Q her. Knklusin: Det tegnede punkt Q er det grapunkt der rtäller at når er 5, er y lig 7. Type 1.4: Vi starter med 4 g giver en tilväkst på 1. Hvilken tilväkst År y? Metde: 4 1 6. Vi aläser at når er 4 er y lig, g at når er 6 er y lig 9. Vi udregner "sidste y-värdi minus Çrste": 9 7. Knklusin: y År tilväksten 7 når vi starter med 4 g giver en tilväkst på 1. Type 1.5: NÅr vi starter med 5 g giver en tilväkst på 7 så År y tilväksten. Brug dette til at tegne endnu et grapunkt. Metde: NÅr er 5 er y lig 7 se 1.. 5 7 60 g 7 40. Fra 60 på vandret akse går vi ldret p til vi er ud r 40 på ldret akse, g her tegner vi punktet R. Knklusin: Det tegnede punkt R er det sçgte grapunkt. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 1 010 Karsten Juul

. Regel m tilväkster r lineäre sammenhänge I krdinatsystemet er tegnet graen r en lineär sammenhäng mellem t variable g y. Ved at aläse på graen ser vi: NÅr vi giver tilväksten 1 så År y tilväksten 0,6. 0,6,1 1,5 Se 1.4. HÄldningskeicienten er 0,6 içlge Deinitin.1. NÅr vi giver tilväksten så År y tilväksten 0,6 1,8 Dette ser vi ud ra iguren eller ved at bruge SÄtning. 0,6, 1 1,5 5 NÅr vi giver tilväksten 0,5 så År y tilväksten 0,6 0,5 0, Dette ser vi ud ra iguren eller ved at bruge SÄtning. 0,6 0,5 1 1,,5 8 NÅr vi giver tilväksten h så År y tilväksten 0,6 h I eksemplerne venr er h hhv. g 0,5, 5 0,5 Deinitin.1 Vi ser på en lineär sammenhäng mellem t variable g y hvr y er på den ldrette akse. HÄldningskeicienten a er den tilväkst sm y År når År tilväksten 1. SÄtning. Vi ser på en lineär sammenhäng mellem t variable g y hvr y er på den ldrette akse. HÄldningskeicienten betegner vi med a. Fr enhver -tilväkst er y-tilväkst = a -tilväkst Dierentialregning r gymnasiet g h Side 010 Karsten Juul

. SÅdan kan vi inde häldningskeicienten ud ra lineär gra Type.1: Metde: Den lineäre gra viser sammenhängen mellem t variable g y. Hvr mange enheder bliver y stçrre når vi gçr Ñn enhed stçrre? Vi aläser på graen at NÅr 10 er y 6 NÅr 0 er y Vi udregner y-tilväkst = 6 16 -tilväkst = 0 10 0 NÅr -tilväksten er 1, må y-tilväksten väre en tyvendedel a 16: 6 0 10 16 0 Knklusin: y bliver 0, 8 enheder stçrre hver gang vi gçr Ñn enhed stçrre 0,8 dvs. häldningskeicienten er 0, 8. 4. Hvad er en tangent? Deinitin 4.1 NÅr P er et punkt på en gra gälder: Tangenten i P er den rette linje gennem P sm Çlger graen när P. Eksempel 4. l er tangent til graen i P. m er ikke tangenten til graen i Q. Tangenten i Q er den linje gennem Q der Çlger graen när Q. Denne linje er ikke tegnet på iguren. I ethvert punkt på den viste gra kan vi tegne en tangent. l P m Q Dierentialregning r gymnasiet g h Side 010 Karsten Juul

5. Dierentialkvtient g P I krdinatsystemet er tegnet graerne r t sammenhänge g g. Ud ra graen inder vi ud a at g-graen har häldningskeicient 0,4. Graen r g er tangent til graen r i punktet P. Vi starter med 00. NÅr vi giver en tilväkst på 100 er r g : y-tilväkst = 0,4 100 40 r : y-tilväkst = 0 00 0 Vi starter med 00. NÅr vi giver en tilväkst på 1 er r g : y-tilväkst = 0,400 r : y-tilväkst = 0,99 aläst på en skärm hvr det kan gçres nçjagtigt Vi ser at r er y-tilväksten ca. lig y-tilväksten r g, dvs. ca. 0,4 gange -tilväksten. NÅr 00 gälder r små -tilväkster at r : y-tilväkst 0,4 -tilväkst Vi kalder 0,4 r dierentialkvtienten r i 00. Deinitin 5.1 Vi ser på en sammenhäng mellem t variable g y, g Ved dierentialkvtienten i er en bestemt -värdi. rstår vi häldningskeicienten r tangenten i grapunktet med -krdinat. Dierentialkvtienten betegnes med y sm läses "y-märke ". SÄtning 5. Vi ser på en sammenhäng mellem t variable g y. Hvis NÅr 0 g vi giver en lille tilväkst, er y-tilväkst a -tilväkst y a når 0 gälder: I eksemplet venr gälder: NÅr 00 er y 0, 4 NÅr 00 g vi giver en lille tilväkst, så kan vi udregne y-tilväksten sådan: y-tilväkst 0,4 -tilväkst Dierentialregning r gymnasiet g h Side 4 010 Karsten Juul

6. HvrnÅr er en -tilväkst lille? Den rette linje er tangent til -graen i punktet med -krdinat. Linjens häldningskeicient er 0, så hvis vi starter med g giver en lille tilväkst, kan vi udregne y-tilväksten sådan: * y-tilväkst 0, -tilväkst Denne ligning passer hvis -tilväksten er så lille at vi ikke kmmer uden r den del a -graen sm er nästen sammenaldende med tangenten. PÅ den Çverste igur er -tilväksten 0,1 lille. PÅ den nederste igur er -tilväksten 100 lille. Hvis graerne stammer ra anvendelser hvr nçjagtigheden er lille, vil vi måske bruge ligningen * selv m -tilväksten er väsentlig stçrre. MÅske ville vi bruge * selv m -tilväksten var på Çverste igur g 000 på nederste. 7. Marginalmkstninger Graen viser sammenhängen mellem Çlgende t variable: = antal meter der remstilles y = mkstninger i kr. NÅr 400 er y dvs. hvis vi remstiller 1 meter mere vil mkstningerne blive kr. stçrre. NÅr 600 er y 14 dvs. hvis vi remstiller 1 meter mere vil mkstningerne blive 14 kr. stçrre. Vi sälger hver meter r 1 kr., så hvis vi remstiller 400 meter kan det betale sig at remstille lere, g hvis vi remstiller 600 meter, kan det ikke betale sig. kr. Omkstningerne ved at remstille meter 1 enhed mere kaldes marginalmkstningerne. NÅr vi remstiller 400 meter er marginalmkstningerne kr. NÅr vi remstiller 600 meter er marginalmkstningerne 14 kr. Ovenr argumenterede vi ved hjälp a disse marginalmkstningerne. Dette kaldes marginalbetragtninger. Marginalbetragtninger bruges gså i rbindelse med andet end mkstninger. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 5 010 Karsten Juul

8. VÄksthastighed Den krumme kurve er gra r sammenhängen mellem Çlgende t variable: = antal dage eter at vi begyndte at måle y = plantens hçjde i mm Vi ser at når 0 er y 0, 5 Omkring tidspunktet 0 dage vil plantens hçjde altså blive ca. 0,5 mm hçjere på en dag. Vi siger at 0 dage eter at vi begyndte at måle er väksthastigheden lig 0,5 mm pr. dag. mm dage I et lille tidsum på -aksen er graen nästen sammenaldende med den tegnede tangent. Det er i dette tidsrum at väksthastigheden er ca. 0,5 mm pr. dag. Den krumme kurve er gra r sammenhängen mellem Çlgende t variable: = antal måneder eter at vi begyndte at måle y = plantens hçjde i mm Vi ser at så når 1 er y 15 1 måned eter at vi begyndte at måle er väksthastigheden lig 15 mm pr. måned. Dette betyder IKKE at planten i den näste måned vkser 15 mm. PÅ graen ser vi at det kun er en lille del a en måned at väksthastigheden er ca. 15 mm pr. måned. mm måneder Dierentialregning r gymnasiet g h Side 6 010 Karsten Juul

9. Frmel r y Om en sammenhäng mellem g y gälder at hvis vi kender värdien a, så kan vi udregne y sådan: * Divider 4 med värdien a g träk resultatet ra 5. Denne regel kan vi skrive sm Çlgende rmel: y 5 4 * I krdinatsystemet er tegnet graen r denne sammenhäng. PÅ graen aläser vi at når, 6 så er y ca.,45 Ved at bruge reglen * År vi at når, 6 så er y 5 4,6, 46154 PÅ graen ser vi: Hvis värdien a er mellem g 4, så er värdien a y stçrre end,5 Hera slutter vi: Hvis vi bruger reglen * på en -värdi mellem g 4, så er resultatet stçrre end,5. Dette er et tiläldigt eksempel på Çlgende: Vi kan bruge vres viden m graen til sige nget m ligningen r sammenhängen. 10. Frmel r y' tangenthäldning, väksthastighed Fr sammenhängen ra ramme 9 gälder at hvis vi kender värdien a, så kan vi udregne y' sådan: ** Gang värdien a med sig selv g divider resultatet p i 4. Denne regel kan vi skrive sm Çlgende rmel: 4 ** y PÅ graen aläser vi at når, 6 så er y ca. 0,60 Ved at bruge reglen ** År vi at når, 6 så er y 4,6 0, 591716 Dierentialregning r gymnasiet g h Side 7 010 Karsten Juul

11. Udregne y-krdinat g tangenthäldning Finde ligning r tangent FÇlgende ligning viser en sammenhäng mellem g y : y 1 Opgaverne type 11.1-11. drejer sig m graen r denne sammenhäng. Vi År lmmeregneren eller matematikprgrammet til at dierentiere denne sammenhäng mht.. Resultatet er 1 y SÅdan blev der tastet på TI-Nspire CAS: d Symblet må IKKE skrives ved d hjälp a en brçkstreg. Brug i stedet skabelnen. Vi kan välge denne på skabelnpaletten eller Å den rem ved at taste b g välge 4:Calculus 1:Dierentialkvtient. Type 11.1: Hvad er y-krdinaten til grapunktet med -krdinat 1, 5? 1,5 1 Metde: NÅr 1, 5 er y 1 1,5 Knklusin: Grapunktet med -krdinat 1, 5 har y-krdinaten 1 Type 11.: Hvad er tangenthäldningen i grapunktet med -krdinat 1, 5? 1 Metde: NÅr 1, 5 er y 4 1,5 Knklusin: I grapunktet med -krdinat 1, 5 er tangenthäldningen 4 Type 11.: Find ligningen r tangenten til graen i grapunktet med -krdinat 1, 5 Metde: Fra type 11.1 g 11. ved vi at tangenten er en linje sm går gennem punktet 1, y1 1,5, 1 g har häldningskeicienten a 4. Disse tal indsätter vi i rmlen r linjens ligning y g År y a y 1 sm vi mskriver til y 4 5 1,5 1 4 1 Knklusin: Tangenten til graen i grapunktet med -krdinat 1, 5 har ligningen y 4 5 Dierentialregning r gymnasiet g h Side 8 010 Karsten Juul

1. Frskelle der ikke kan ses på graen I krdinatsystemet er tegnet graen r sammenhängen y 0, Vi dierentierer g År y Ved at bruge denne rmel År vi at når 1 er y 1 når 1, 05 er y 1, 05, 1 Her har vi undet ud a at i grapunktet med -krdinat 1 er tangenthäldningen i grapunktet med -krdinat 1,05 er tangenthäldningen,1 PÅ graen ser det ud sm m tangenthäldningen er den samme i de t punkter, men der er altså en lille rskel. I krdinatsystemet er tegnet graen r sammenhängen y 0, Vi dierentierer g År y Ved at bruge denne rmel År vi at når 0 er y 0 0 når 0, 05 er y 0,05 0, 0075 Her har vi undet ud a at i grapunktet med -krdinat 0 er tangenthäldningen 0 i grapunktet med -krdinat 0,05 er tangenthäldningen 0,0075 PÅ graen ser det ud sm m tangenthäldningen er den samme i de t punkter, men der er altså en lille rskel. Vi udregner y-krdinaterne til de t punkter: når 0 er y 0 0, 0, når 0, 05 er y 0,05 0, 0, 0015 PÅ graen ser det ud sm m de t punkter har samme y-krdinat, men der er altså en lille rskel. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 9 010 Karsten Juul

1. Udregne mängde g väksthastighed I et shw er y 500 1 499e 0,1 hvr y er antallet a ramte ballner, g er antal minutter eter shwets start. Type 1.1: Hvr mange ballner er ramt 50 minutter eter shwets start? 500 Metde: NÅr 50 er y 114, 6 0,150 1 499e Knklusin: 50 minutter eter shwets start er 115 ballner ramt. Type 1.: Metde: Hvr hurtigt vkser antallet a ramte ballner 50 minutter eter shwets start? Vi År lmmeregneren til at udregne värdien a y r 50 g År 8,8446. Knklusin: 50 minutter eter shwets start vkser antallet a ramte ballner med hastigheden 8,8 ballner pr. minut. SÅdan blev der tastet på TI-Nspire CAS: 14. Dierentialkvtient a n Der gälder Çlgende: dierentialkvtienten a er dierentialkvtienten a dierentialkvtienten a sv. 4 5 er er 4 4 5 Der gälder altså: dierentialkvtienten a n n n1 Denne regel kan vi skrive n er n n1 Advarsel: Reglen dur ikke når er i ekspnenten: a 1 er IKKE lig a Hvis vi sätter Da n År vi 1 1 1 er Reglen r at dierentiere i n 'te Dierentialregning r gymnasiet g h Side 10 010 Karsten Juul

15. Dierentialkvtient a k g m.m. Figuren viser graen r sammenhängen y 1, 0,5 Tangenten til denne gra i punktet P er en ret linje der er sammenaldende med graen. Tangentens häldningskeicient er altså 1, så dierentialkvtienten i er 1,. P Det er klart at der gälder: Dierentialkvtienten r en lineär sammenhäng er lig den lineäre sammenhängs häldningskeicient. Graen r sammenhängen y består a de punkter hvis y-krdinat er. Graen er altså en linje med häldningskeicient 0, så dierentialkvtienten er 0. Det er klart at der gälder: Dierentialkvtienten a en knstant k er 0. Denne regel kan vi skrive k 0 Reglen r at dierentiere en knstant Graen r sammenhängen y består a de punkter hvr -krdinaten er lig y-krdinaten. Graen er altså en linje med häldningskeicient 1, så dierentialkvtienten er 1. Denne regel kan vi skrive 1 Reglen r at dierentiere 16. Dierentialkvtient a knstant gange udtryk Der gälder: udtryk udtryk 4 udtryk 4 udtryk,6 udtryk, 6 udtryk sv. En knstant k gange et udtryk dierentierer vi ved at dierentiere udtrykket g behlde knstanten: k udtryk k udtryk Reglen r at dierentiere knstant gange udtryk Eksempel: 4 4 4 1 Reglen r at dierentiere knstant gange udtryk Reglen r at dierentiere i n 'te Dierentialregning r gymnasiet g h Side 11 010 Karsten Juul

17. Dierentialkvtient a udtryk med lere led Et udtryk der består a lere led dierentierer vi ved at dierentiere hvert led. Det er + g der adskiller led. Udtrykket 6 består a de tre led 6 Reglen r at dierentiere udtryk med lere led 6 6 0 0 1 Reglen r at dierentiere udtryk med lere led Reglen r at dierentiere knstant Reglen r at dierentiere knstant gange udtryk Reglen r at dierentiere Reglen r at dierentiere i n 'te 18. SkrivemÅden ht, y sv. Vi vil rklare skrivemåden ved hjälp a Çlgende eksempel: h = hçjden a en plante i cm t = antal uger eter udplantningen Hvis h er variablen på den ldrette akse, kan vi bruge Çlgende skrivemåder: h er hçjden eter uger h er y-krdinaten til grapunktet med -krdinat h er hçjdens väksthastighed eter uger h er tangenthäldningen i grapunktet med -krdinat h t 15 t er et tidspunkt hvr hçjden er 15 cm h t 15 t er -krdinaten til et grapunkt hvr y-krdinaten er 15 h t 0,56 t er et tidspunkt hvr hçjdens väksthastighed er 0,56 cm pr. uge h t 0,56 t er -krdinaten til et grapunkt hvr tangenthäldningen er 0,56 Ligning r sammenhängen mellem h g t : h 7, 1, 047 Frskrit r unktinen h : h t 7, 1, 047 t t Denne rskrit kan vi bruge til at udregne hçjden eter uger: h 7, 1,047 8,666 dvs. eter uger er hçjden 8,cm Dierentialregning r gymnasiet g h Side 1 010 Karsten Juul

19. Ngle typer a pgaver med tangenthäldning En unktin har rskriten Vi dierentierer denne rskrit g År 1 Type 19.1: Hvad er häldningskeicienten r tangenten i grapunktet med -krdinat? Metde: 6 Knklusin: HÄldningskeicienten r tangenten i grapunktet med -krdinat er 6 Type 19.: Tangenten i et grapunkt P har häldningskeicient 4. Hvad er -krdinaten til P? Metde: Hvis er -krdinaten til P er 4 dvs. 1 4 så 1, 5 Knklusin: -krdinaten til P er 1, 5 En unktin g har rskriten 1 g Vi dierentierer denne rskrit g År g Type 19.: Er der et punkt på graen så tangenten i dette punkt har häldningskeicienten? Metde: Knklusin: Hvis er -krdinaten til et grapunkt med tangenthäldningen er g dvs. så 1 Dette er ikke pyldt r nget tal da et tal i anden aldrig er negativt. Der er ikke et punkt på graen så tangenten i dette punkt har häldningskeicienten Dierentialregning r gymnasiet g h Side 1 010 Karsten Juul

0. Ngle typer a pgaver med väksthastighed VÄksten a en plante kan beskrives ved M t 1,8 1, 16 t hvr t er tiden angivet i uger, g M t er vägten angivet i gram. SÅdan blev der tastet på TI-Nspire CAS: Lmmeregneren dierentierer denne rskrit g År M t 0,1899781, 16 t Type 0.1: Hvad er vägtens väksthastigheden på tidspunktet 15 uger? Metde: Lmmeregneren udregner M 15 1, 7604 Knklusin: PÅ tidspunktet 15 uger er vägtens väksthastighed 1,76 gram pr. uge Type 0.: Metde: HvrnÅr er vägtens väksthastighed 7 gram pr. uge? NÅr t er et tidspunkt hvr väksthastigheden er 7, så er M t 7 Lmmeregneren lçser denne ligning mht. t g År t 4, 01 Knklusin: VÄgtens väksthastighed er 7 gram pr. uge på tidspunktet 4, uger Type 0.: Udregn M 0 g skriv hvad dette tal rtäller m vägten. Metde: Lmmeregneren udregner M 0, 6971 NÅr er tiden, gälder r en unktin : PÅ tidspunktet er väksthastigheden r lig Knklusin: M 0, 70 dvs. PÅ tidspunktet 0 uger er väksthastigheden r vägten lig,70 gram pr. uge Dierentialregning r gymnasiet g h Side 14 010 Karsten Juul

1. Kntinuert I krdinatsystemet til hçjre er tegnet t a punkterne på graen r en unktin. Hvis graen er en sammenhängende kurve, må den skäre -aksen: Der må väre et tal mellem 7 g 0 så 0. Nedenr er tegnet t eksempler på sammenhängende graer der går gennem de t punkter. Fr unktinen nedenr til hçjre er der ikke nget tal mellem 7 g 0 så 0. Dette er muligt rdi unktinen har et spring det er r lig 1. Deinitin 1.1 En unktin er kntinuert i et tal hvis unktinen ikke har et spring r lig dette tal. SÄtning 1. Hvis y-värdierne a g b har mdsat rtegn g er kntinuert i ethvert tal i intervallet a b så gälder: SÄtning 1.: der er et tal mellem a g b så 0. Funktiner med sädvanlige rskriter er kntinuerte i alle tal hvr de er deineret. Eksempel 1.4: NÅr er 1 negativ, g når er 1 psitiv, men der er ikke en -värdi mellen g så 1 er nul. Dette er ikke i mdstrid med SÄtning 1. da 1 ikke er kntinuert i alle tal mellem g etersm 1 ikke er deineret r lig 0. Eksempel 1.5 a 9 8 0 har lçsningerne 1 g 8. b NÅr er 9 8 lig 6. PÅstand: A a g b kan vi slutte at 9 8 er negativ r enhver -värdi mellem 1 g 8. Begrundelse: Hvis 9 8.eks. var psitiv r 4 så måtte der içlge sätningerne 1. g 1. väre en -värdi mellem g 4 hvr 9 8 er 0. Det er der ikke da 9 8 kun er 0 når er 1 eller 8. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 15 010 Karsten Juul

. Vksende g atagende Figuren viser en interaktiv igur ra en cmputerskärm. NÅr vi träkker -punktet hen på et tal kan vi aläse unktinsvärdien. PÅ iguren kan vi se: NÅr vi träkker gennem tallene ra til g med 9, vil NÅr vi träkker gennem tallene ra 9 til g med 14, vil hele tiden blive stçrre. hele tiden blive mindre. 1 14 1 Sm bekendt siger man: er vksende i intervallet 9 er atagende i intervallet 9 14 Er både atagende g vksende i 9? Nej, vi taler ikke m at en unktin er vksende i Ñt tal. Vi taler m at en unktin er vksende i et interval. Der skal väre mindst t y-värdier hvis vi skal kunne tale m at y er blevet stçrre eller mindre. At er vksende i intervallet 9 betyder at hvis 1 g er tal intervallet g er stçrre end 1 så er stçrre end 1 At er atagende i intervallet 9 14 betyder at hvis 1 g er tal intervallet g er stçrre end 1 så er mindre end 1 Dierentialregning r gymnasiet g h Side 16 010 Karsten Juul

. Hvad er mntnirhld? I ngle pgaver står at vi skal bestemme mntnirhldene r en unktin. Det betyder at vi skal skrive i hvilke -intervaller unktinen atager, g i hvilke -intervaller unktinen vkser. PÅ iguren er vist graen r et tredjegradsplynmium. Mntnirhldene kan vi skrive sådan: er vksende i intervallet atagende i intervallet vksende i intervallet P, 4 Q, 1 4. Regel r at inde mntnirhld Hvis ' er psitiv * tangenthäldningen er psitiv r hvert tal i intervallet 1 4. ** er vksende i intervallet 1 4. Hvis man prçver at tegne graen sådan at *, men ikke ** gälder, så bliver man verbevist m at det ikke kan lade sig gçre. Man kan bevise at hvis * gälder, så gälder ** gså. Hvis der er undtagelser ra at ' er psitiv Funktinen på nederste igur er vksende selv m der er Ñt punkt hvri tangenthäldningen er 0. Selv m der er enkelte undtagelser ra *, kan man slutte at ** gälder. SÄtning 4.1 Hvis er psitiv r alle i et interval, evt. med endeligt mange undtagelser, så er vksende i intervallet. Hvis er negativ r alle i et interval, evt. med endeligt mange undtagelser, så er atagende i intervallet. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 17 010 Karsten Juul

5. Typisk pgave med mntnirhld Opgave Bestem mntnirhldene r unktinen 1 4 4 7 En besvarelse Lmmeregneren g År dierentierer 1 4 4 7 mht. Denne linje giver en detaljeret beskrivelse a den peratin sm vi År lmmeregneren til at udçre. Lmmeregneren lçser ligningen 0 g År lçsningerne eller 0 mht. Denne linje giver en detaljeret beskrivelse a den peratin sm vi År lmmeregneren til at udçre. Hera Çlger at kun kan skite rtegn i -värdierne g 0 : Da 9 er negativ r Da 1 1 er psitiv r 0 Da 1 er psitiv r 0 A dette Çlger: er atagende i intervallet er vksende i intervallet Se Eksempel 1.5 SÅdan blev der tastet på TI-Nspire CAS: Oversigt: : 0 : 0 0 : Dierentialregning r gymnasiet g h Side 18 010 Karsten Juul

6. Maksimum g minimum g Maksimum r er den stçrste y-krdinat til et punkt på -graen. Vi ser at maksimum r er 11. Minimum r er den mindste y-krdinat til et punkt på -graen. Vi ser at minimum r er. Graen r g er en parabel hvr grenene går uendelig hçjt p. Der er ikke nget punkt på graen der har den stçrste y-krdinat da man altid kan asätte et punkt hçjere ppe på graen, så unktinen g har ikke nget maksimum. NÅr vi skriver hvad maksimum eller minimum er, så skriver vi nrmalt gså hvad punktets -krdinat er: Funktinen har maksimum r 4 g maksimum er y 11 Funktinen har minimum r 1 g minimum er y StÇrstevÄrdi g mindstevärdi r en unktin er det samme sm hhv. maksimum g minimum. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 19 010 Karsten Juul

7. Lkalt maksimum g minimum P Figuren viser graen r en unktin. I de t ender rtsätter graen uendelig hçjt p. P er grapunktet med -krdinat 0 g y-krdinat 15. Vi kan välge et stykke a graen mkring P sådan at 15 er mindste y-krdinat på dette stykke. Vi siger derr at har lkalt minimum r 0 g det lkale minimum er y 15. 15 er ikke minimum da der andre steder på graen er y-krdinater sm er mindre. Hvis Q, y er et punkt på graen r en unktin, g vi kan välge et stykke a graen mkring Q sådan at y er mindste y-krdinat på dette stykke, så siger vi at unktinen har lkalt minimum r g det lkale minimum er y y Hvis Q, y er et punkt på graen r en unktin, g vi kan välge et stykke a graen mkring Q sådan at y er stçrste y-krdinat på dette stykke, så siger vi at unktinen har lkalt maksimum r g det lkale maksimum er y y Om unktinen ra iguren venr gälder: har lkalt minimum r 0 g det lkale minimum er y 15. har lkalt maksimum r 40 g det lkale maksimum er y 5. har lkalt minimum r 70 g det lkale minimum er y 5. har minimum r 70 g minimum er y 5. I ngle pgaver står at vi skal bestemme lkale ekstrema. Dette betyder at vi skal inde både de lkale minimummer g de lkale maksimummer. Ordet ekstremum hedder i lertal ekstremummer eller ekstrema. Det er den sidste rm der bruges i eksamenspgaver. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 0 010 Karsten Juul

8. Typisk pgave med lkale ekstrema Opgave Bestem de lkale ekstrema r unktinen 1 18 90. En besvarelse Fr at kunne agçre i hvilke -värdier der er lkale ekstrema, må vi kende mntnirhldene r. Derr starter vi med at bestemme disse. Lmmeregneren 1 dierentierer 18 90 g År 18. mht. SÅdan blev der tastet på TI-Nspire CAS: Lmmeregneren lçser ligningen 0 g År lçsningerne 6 g. mht. Hera Çlger at kun kan skite rtegn i -värdierne 6 g : Da 7 10 er psitiv r 6 Da 0 18 er negativ r 6 Da 4 10 er psitiv r Vi kan slutte Çlgende: : 6 : 0 0 : Da 6 0 g 4 År vi har lkalt maksimum r = 6 g det lkale maksimum er y = 0 har lkalt minimum r = g det lkale minimum er y = 4 Dierentialregning r gymnasiet g h Side 1 010 Karsten Juul

9. GÇr rede r at unktinen har et minimum eller maksimum Opgave GÇr rede r at unktinen 9 1, 0 har et minimum Metde Vi bestemmer mntnirhld r Da er med metden ra ramme 5. Hereter skriver vi: atagende i intervallet 0 g vksende i intervallet kan vi slutte at har minimum r. 0. Flere typer pgaver med maksimum eller minimum Fr en bestemt type igurer gälder hvr 9 1, 0 er hçjden g er bredden. Tykkelsen Ås ved at dividere bredden med 1. Type 0.1: Hvad skal bredden väre r at hçjden bliver mindst mulig? Metde: Vi bestemmer sm i ramme 9. Knklusin: Bredden skal väre r at hçjden bliver mindst mulig? Type 0.: Hvad er den mindst mulige hçjde? Metde: Vi bestemmer sm i ramme 9. SÅ udregner vi 1 6 Knklusin: Den mindst mulige hçjde er 1 6 1, 60770 Type 0.: Hvad er tykkelsen når hçjden er mindst mulig? Metde: Vi bestemmer Knklusin: Tykkelsen er sm i ramme 9. SÅ udregner vi 1 når hçjden er mindst mulig 1 1 Dierentialregning r gymnasiet g h Side 010 Karsten Juul

1. Dierentiabel Graen r har et knäk i punktet med -krdinat. Derr har graen ikke ngen tangent i dette punkt. Tangenten er en linje der Çlger graen gdt när punktet. Funktinen har ikke ngen dierentialkvtient i, r dierentialkvtienten er tangentens häldningskeicient, g der er ikke ngen tangent. Der gälder altså at ikke eksisterer. Graen r g har en ldret tangent i punktet med -krdinat. En ldret linje har ikke ngen häldningskeicient. Funktinen g har ikke ngen dierentialkvtient i, r dierentialkvtienten er tangentens häldningskeicient, g tangenten har ikke ngen häldningskeicient. g Der gälder altså at g ikke eksisterer. Deinitin 1.1 Man siger at en unktin er dierentiabel i et tal hvis unktinen har en dierentialkvtient i dvs. hvis eksisterer. Dierentialregning r gymnasiet g h Side 010 Karsten Juul

. GrÄnsevÄrdi Udtrykket * 6 kan vi ikke regne ud r da nävneren bliver 0. Vi kan udregne * r värdier a sm er tät på : 1,98 1,999,001,0 * 5,94 5,997 6,00 6,06 Ved at välge värdien a tilsträkkelig tät på kan vi Å värdien a * så tät det skal väre på 6. Vi siger at gränsevärdien r gående md a * er lig 6 Med symbler skriver vi dette sådan: 6 6 Metde.1 Vi kan regne s rem til denne gränsevärdi ved at bruge Çlgende teknik: Vi aktriserer brçkens täller g rkrter brçken. SÅ År vi et udtryk sm vi kan udregne når er : Fr 6 er så g 6 6 6 SÄtning. k udtryk k udtryk når k er en knstant SÄtning. udtryk1 udtryk udtryk1 udtryk Dierentialregning r gymnasiet g h Side 4 010 Karsten Juul

. Vi kan inde en dierentialkvtient ved at udregne en gränsevärdi Figuren viser graen r unktinen 1 Linjen t er tangenten i grapunktet med -krdinat 1. t Linjen s skärer graen i punkterne med -krdinaterne 1 g. s HÄldningskeicienten r s er 1 1 1 PÅ iguren er, 8 1 4,48,5 NÅr, 8 er 1, 1 1 1,8 dvs. linjen s har häldningskeicienten 1, 1 Frestil dig at du tager at i skäringspunktet med -krdinat g Çrer det langs graen ned md det andet skäringspunkt. SÅ vil s dreje g närme sig mere g mere til t. Vi ser at hvis 1, 01 vil s g t have nästen samme häldning. 1,51995,5 NÅr 1, 01 er 1, 995 1 0,01 AltsÅ er 1,995 en gd tilnärmelse til 1. Vi ser at vi r at Å 1 helt nçjagtigt skal udregne 1 1 1 Fr 1 er 1 5 1 1 1 5 1 5 5 1 så 1 1 1 dvs. 1 Den sidste mskrivning kan vi.eks. Å lmmeregneren til at lave. Vi kan gså bruge reglen m at aktrisere et andengradsplynmium g dereter rkrte. Vi kan kntrllere lighedstegnet ved at gange begge sider med g 1. SÄtning.1 Fr en unktin er Dierentialregning r gymnasiet g h Side 5 010 Karsten Juul

Dierentialregning r gymnasiet g h Side 6 010 Karsten Juul 4. Udledning a rmlen r at dierentiere NÅr er içlge SÄtning.1 içlge en a kvadratsätningerne vi har rkrtet med içlge metde.1 Vi har nu undet rem til Çlgende: SÄtning 4.1: 5. Udledning a rmlen r at dierentiere sum NÅr h g er içlge SÄtning.1 h g h g h h g g h h g g h h g g içlge sätning. h g içlge SÄtning.1 Vi har nu undet rem til Çlgende: SÄtning 5.1: h g h g

6. Dierentialkvtient a e k g ln Der gälder Çlgende rmler: k k e k e ln' 1 Hvis vi i den Çrste a disse regler sätter k 1 Reglen r at dierentiere e k Reglen r at dierentiere ln År vi Çlgende regel: e e 4 ln 4 ln 0 1 1 4ln 4ln 4 1 4 e 4 1 e 4 1 4 e 1 4 e 1 e 7. Dierentialkvtient a udtryk gange udtryk NÅr m g n er t udtryk, gälder m n ' = m' n + m n' Reglen r at dierentiere udtryk gange udtryk NÅr = 1 e er ' = 1 ' e 1 e' = e 1 e = e ADVARSEL: Man kan ikke dierentiere et udtryk ved at dierentiere hver del a udtrykket brtset ra visse specielle tilälde sm.eks. reglen i ramme 17. e er ikke e g e er ikke e Dierentialregning r gymnasiet g h Side 7 010 Karsten Juul

8. Opdeling a en sammensat unktin i en indre g en ydre unktin NÅr vi kender en värdi a g skal udregne 8 udregner vi Çrst tallet w 8 g så udregner vi w Vi siger at unktinen den indre unktin 8 er sammensat a w 8 g den ydre unktin y w Funktinen ln er sammensat a den indre unktin w g den ydre unktin y lnw Funktinen e 1 er sammensat a den indre unktin w 1 g den ydre unktin y e w 9. Metde til at dierentiere en sammensat unktin Fr at dierentiere en sammensat unktin bruger vi Çlgende metde: ydre dierentieret indre dierentieret FÇlgende eksempel präciserer hvrdan metden skal rstås: Funktinen 8 er sammensat a den indre unktin w 8 g den ydre unktin y w Ydre dierentieret: w w Indre dierentieret: 8 1 ydre dierentieret indre dierentieret w 1 8 1 16 Dierentialregning r gymnasiet g h Side 8 010 Karsten Juul