Skriv ut Lytt til tekst
 
Fagstoff

Gjennomsnittleg vekstfart og tilnærma verdiar for momentan vekstfart

Vi har ofte å gjere med funksjonar som ikkje er lineære. Her vil vekstfarten variere frå stad til stad på kurva. Di brattare kurva er, di større er vekstfarten. Vi kan finne den gjennomsnittlege vekstfarten over eit intervall [x1, x2] på følgjande måte:

Illustrasjon av grafer og punkter  

Vi trekkjer ei linje (ein sekant) gjennom punkta (x1, f(x1)) og (x2, f(x2)). Vi reknar ut stigingstalet 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»«msub»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«msub»«mi»x«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«msub»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»-«/mo»«msub»«mi»x«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«/mrow»«/mfrac»«/math»

Vi har da funne eit mål for gjennomsnittleg vekstfart frå x1 til x2.

Oppsummering

Den gjennomsnittlege vekstfarten for ein funksjon f(x) når x veks frå x1 til x2, er lik stigingstalet til sekanten gjennom punkta (x1, f(x1)) og (x2, f(x2)).

«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»«msub»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«msub»«mi»x«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«msub»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»-«/mo»«msub»«mi»x«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«/mrow»«/mfrac»«/math»

Døme 1

Niels Henik  Da Niels Henrik var 13 år, hadde han ei høgd på 149 cm. Fire år seinare var høgda hans 181 cm. Vi kan la x vere alderen til Niels Henrik og y vere høgda. Vi får at den gjennomsnittlege vekstfarten til Nils Henrik i fireårsperioden blir

«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»«mn»181«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»cm«/mi»«mo»-«/mo»«mn»149«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»cm«/mi»«/mrow»«mrow»«mn»4«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»§#229;r«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»32«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»cm«/mi»«/mrow»«mrow»«mn»4«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»§#229;r«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mn»8«/mn»«mfrac»«mi»cm«/mi»«mi»§#229;r«/mi»«/mfrac»«/math»

Døme 2

Graf Ein funksjon f er gitt ved at f(x) = x2 + 2. Vi ønskjer å finne den gjennomsnittlege vekstfarten for f når x veks frå x = 0,5 til x = 2.

Gjennomsnittleg vekstfart

«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»«mn»2«/mn»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»f«/mi»«mfenced»«mrow»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mrow»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»-«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mrow»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«msup»«mn»2«/mn»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«mo»-«/mo»«mfenced»«mrow»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«msup»«mn»5«/mn»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»-«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mrow»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»6«/mn»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«mo»,«/mo»«mn»25«/mn»«/mrow»«mrow»«mn»1«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mrow»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»=«/mo»«mn»2«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«/mtd»«/mtr»«/mtable»«/math»

 

Døme 3

Morellsbærtre

Funksjonen «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»h«/mi»«mfenced»«mi»x«/mi»«/mfenced»«mo»=«/mo»«mo»-«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»003«/mn»«msup»«mi»x«/mi»«mn»3«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»09«/mn»«msup»«mi»x«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»+«/mo»«mn»1«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»x«/mi»«mo»§#8712;«/mo»«mfenced close=¨]¨ open=¨[¨»«mrow»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»20«/mn»«/mrow»«/mfenced»«/math» viser høgda av eit morelltre i meter x år etter at det vart planta i 1986.

Gjennomsnittleg vekstfart per år frå 1987 til 1990:«math  xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mfrac»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»h«/mi»«/mrow»«mrow»«mo»§#916;«/mo»«mi»x«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mi»h«/mi»«mfenced»«mn»4«/mn»«/mfenced»«mo»-«/mo»«mi»h«/mi»«mfenced»«mn»1«/mn»«/mfenced»«/mrow»«mrow»«mn»4«/mn»«mo»-«/mo»«mn»1«/mn»«/mrow»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»39«/mn»«mfrac»«mi»m«/mi»«mi»§#229;r«/mi»«/mfrac»«/math»

Dette viser at i perioden 1987 til 1990 voks treet med gjennomsnittleg 39 cm per år.

Graf  Vi ser av grafen at treet veks fortare etter 4 år enn etter 1 år. Grafen er mye brattare når x = 4 enn når x = 1.

Vi ønskjer å finne ein tilnærma verdi for kor fort treet veks når det er akkurat eitt år gammalt. Vi kallar dette for den momentane veksten når treet er eitt år.

Vi finn gjennomsnittleg vekstfart frå år 1 til år 3 og deretter frå år 1 til år 2.

Bilde av graf  
Grafane viser at gjennomsnittleg vekstfart frå år 1 til år 3 er 32 cm per år, og gjennomsnittleg vekstfart frå år 1 til år 2 er 25 cm per år. Stiginga til sekantane gir meir og meir presist uttrykk for kor bratt grafen er når x = 1 jo nærmare punkta kjem kvarandre. Den siste sekanten gir derfor den beste tilnærma verdien av dei tre tilnærmingsverdiane.
For å finne ein enda betre tilnærmingsverdi kortar vi ned avstanden mellom punkta enda meir.
 
Bilde av graf  
Til slutt vil punkta falle saman til eitt punkt og sekanten blir ein tangent til kurva i punktet.
Stiginga for denne tangenten gir den aller beste tilnærma verdien for den momentane vekstfarten når x = 1.

Tilrå
12

Oppgåver

Praktisk stoff for

Fagleg

Tverrfagleg relatert

Andre ressursar

Frå deling.ndla.no

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

Frå NyGiv

Inngår i

Oppgåver frå deling.ndla.no

Du kan bli den første som lagar ei oppgåve til denne sida
Lag oppgåve