Skriv ut Lytt til tekst
 
Fagstoff

Momentan vekstfart. Den deriverte

Vi ønsker nå å utvikle en metode for å finne en nøyaktig verdi for den momentane vekstfarten til en funksjon. Vi skal da benytte oss av samme prinsipp som vi brukte for å finne en tilnærmet verdi for den momentane vekstfarten.

Vi tar utgangspunkt i en tilfeldig funksjon f(x) og plotter grafen til funksjonen. Vi velger en tilfeldig x-verdi og får et punkt på kurven «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»A«/mi»«mo»=«/mo»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»,«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/mrow»«/mfenced»«/math».
Graf med detaljer  

Vi ser at tangenten har stigningstallet 1. Den momentane vekstfarten er altså lik 1 når x = 0,5. Den deriverte til f(x) når x = 0,5 er 1. Vi skriver: «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mo»§apos;«/mo»«mfenced»«mrow»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mrow»«/mfenced»«mo»=«/mo»«mn»1«/mn»«/math».

Vi trekker en sekant (grønn linje) gjennom punktene A og B.

Vi regner ut stigingstallet for denne linja:

«math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»a«/mi»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»y«/mi»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mi»f«/mi»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mi»f«/mi»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«/math»


Vi har da funnet et uttrykk for gjennomsnittelig vekstfart fra x til «math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/math».

Vi lar nå punktet B nærme seg punktet A. Vi lar altså «math   xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/math» gå mot 0.

Du kan åpne vedlegget Sekant-Tangent.ggb i høyrekolonna i GeoGebra. Der kan du  "dra" punktet B langs grafen mot punktet A. Hva ser du?

Du ser at sekanten (grønn) gradvis nærmer seg til å bli en tangent (rød linje) til kurven i A.

Stigingstallet (brattheten) til denne tangenten forteller hvor fort kurven vokser akkurat her. Vi kaller dette stigingstallet for den momentane veksten eller den deriverte til f. Vi skriver«math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mo»§apos;«/mo»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/math» og leser f-derivert av x. Legg merke til deriverttegnet.

Vi kan formulere definisjonen til den deriverte på følgende måte:

Vi ser på tegninga ovenfor.

«math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mo»§apos;«/mo»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/math» er den verdien som «math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mfrac»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»y«/mi»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mi»f«/mi»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«/math» nærmer seg mot når «math   xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/math» går mot 0.

Husk også at den deriverte er stigingstallet til tangenten.

Husk også at den deriverte og den momentane vekstfarten er det samme.

Hvordan finne verdier for momentan vekstfart (den deriverte) grafisk

Den momentane vekstfarten eller den deriverte av «math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«mo»=«/mo»«msup»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/math» når foreksempel x = 0,5, er altså det samme som stigingstallet for tangenten til kurva når x = 0,5.

Vi kan finne en verdi for denne vekstfarten grafisk ved å tegne grafen til f og tangenten til f når x = 0,5.

Graf

Vi ser at tangenten har stigingstallet 1. Den momentane vekstfarten er altså lik 1 når x = 0,5. Den deriverte av f(x) når x = 0,5 er 1. Vi skriver: «math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mo»§apos;«/mo»«mfenced»«mrow»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mrow»«/mfenced»«mo»=«/mo»«mn»1«/mn»«/math».

Hvordan regne ut verdier for den deriverte ved å bruke definisjonen på den deriverte?

Vi vil nå regne oss fram til den deriverte til «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«mo»=«/mo»«msup»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/math» når x = 0,5. 

 

Vi husker definisjonen på den deriverte:

«math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mo»§apos;«/mo»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/math» er den verdien som «math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mfrac»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»y«/mi»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mi»f«/mi»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«/math» nærmer seg mot når «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/math» går mot 0.

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mtable columnalign=¨left¨ rowspacing=¨0¨»«mtr»«mtd»«mfrac»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»y«/mi»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mi»f«/mi»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«msup»«mfenced»«mrow»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«mo»-«/mo»«mfenced»«mrow»«msup»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«msup»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«mo»§#183;«/mo»«mi»x«/mi»«mo»§#183;«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«msup»«mfenced»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«mo»-«/mo»«msup»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»§#183;«/mo»«mi»x«/mi»«mo»§#183;«/mo»«menclose notation=¨updiagonalstrike¨»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/menclose»«mo»+«/mo»«msup»«mfenced»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfenced»«menclose notation=¨updiagonalstrike¨»«mn»2«/mn»«/menclose»«/msup»«/mrow»«menclose notation=¨updiagonalstrike¨»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/menclose»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»2«/mn»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«mn»1«/mn»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mn»2«/mn»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mtd»«/mtr»«/mtable»«/math»

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mn»2«/mn»«mi»x«/mi»«mo»+«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§#8594;«/mo»«mn»2«/mn»«mi»x«/mi»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»n§#229;r«/mi»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«mo»§#8594;«/mo»«mn»0«/mn»«/math» Dette betyr at når «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«mo»=«/mo»«msup»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/math», så er «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mo»§apos;«/mo»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«mo»=«/mo»«mn»2«/mn»«mi»x«/mi»«/math».Vi kan da finne «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»f«/mi»«mo»§apos;«/mo»«mfenced»«mrow»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mrow»«/mfenced»«mo»=«/mo»«mn»2«/mn»«mo»§#183;«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«mo»=«/mo»«mn»1«/mn»«/math». Dette var det samme som vi fant grafisk.

Anbefal
8

Oppgaver

Andre ressurser

Fra deling.ndla.no

  • Gjennomsnittleg vekst i Geogebra [+]
    • Dekker delvis "berekne nullpunkt, skjeringspunkt og gjennomsnittleg vekstfart, finne tilnærma verdiar for momentan vekstfart og gje nokre praktiske tolkingar av desse aspekta

Fra NyGiv

Inngår i

Oppgaver fra deling.ndla.no

Du kan bli den første som lager en oppgave til denne siden
Lag oppgave