Extremum vinden

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 5

Extremum vinden

Ik word een beetje moedeloos van mezelf. Ben al voor het 3 jaar bezig om wiskunde bij mijn opleiding te halen en ik weet en ken alle regeltjes, maar elke keer komt er dan weer zo'n instinker in iedere opgave te zitten waardoor ik dus weer in de war raak... zo ook bij deze opgave:

De vraag is: Beschouw de functie
\(y(x) = (x^2 +3)^2 + ln(x^2+1)\)
Toon aan dat y(x) ;) 9 voor alle x

Dit kan aangetoond worden door naar een extremum (in dit geval een minimum) te zoeken, dus ga ik beginnen met afleiden van y(x):

Het lijkt mij dat de somregel van toepassing is, dus deel ik de functie in 2 stukjes:

1e stukje:
\(y'(x) = 2(x^2+3) * 2x\)
2e stukje: omdat
\(ln(x)\)
naar de afgeleide wordt
\(\frac{1}{x}\)
, wordt dit dus
\(\frac{1}{x^2+1} * 2x = \frac{2x}{x^2+1}\)
Want hier geldt volgens mij de kettingregel van format U(V(x))

vervolgens samenvoegen en toen kwam ik er niet meer uit. Blijkbaar doe ik ergens iets fout, heb alleen geen idee wat. Na veel puzzelen besluit ik de uitwerking te bekijken en daar staat alleen:
We moeten hier kijken naar de laagste waarde die de functie kan aannemen, oftewel het minimum.

We hebben daarom
\(y'(x) = \frac{2(x^2+3)2x(x^2+1)+2x}{x^2+1}\)
en vervolgens wordt dit opgelost tot 0. oplossen kan ik ook wel als ik deze afgeleide heb
Ik snap alleen absoluut niet

- ten eerste waarom het 1e stukje ook voorkomt in de breuk (het is toch de somregel, toch geen productregel?)

- ten tweede waarom het 1e stukje vermenigvuldigt wordt met
\((x^2+1)\)
Kan iemand me dit alsjeblieft uitleggen, want ik kom er echt niet uit

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Extremum vinden

Je afgeleiden kloppen:
\( y'(x)= y(x) = (x^2 +3)^2 + ln(x^2+1)\)
Inderdaad de afgeleiden van de afzonderlijke termen krijg je:
\( D[ (x²+3)²] = 2(x²+3).2x\)
\( D[ln(x²+1)]= \frac{2x}{x²+1}\)
Je krijg dus dat
\( y'(x)= 2(x²+3).2x + \frac{2x}{x²+1}\)
Nu is het gewoon op gelijke noemer zetten:
\( A+\frac{B}{C} = \frac{(A.C)+B}{C}\)
Doe dit nu met de afgeleiden.

Kan je hiermee verder?

Berichten: 5

Re: Extremum vinden

Ik kreeg zojuist zelf een briljante ingeving ;)

Om van
\(2(x^2+3) * 2x + \frac{2x}{x^2+1}\)
eenvoudig te kunnen oplossen, moet je natuurlijk van het geheel een breuk maken.

simpeler gezegd is bijvoorbeeld
\(5 = \frac{5*(x^2+1)}{(x^2+1)}\)
op deze manier krijgen ze die
\((x^2+1)\)
in de teller, omdat ze het 1e stukje simpelweg vermenigvuldigen met
\(\frac{(x^2+1)}{(x^2+1)}\)
en dan krijg je:
\(\frac{2(x^2+3)2x(x^2+1)}{x^2+1} + \frac{2x}{x^2+1} = \frac{2(x^2+3)2x(x^2+1)+2x}{x^2+1} \)
om de opgave dan vervolgens op te lossen haal je van de teller 2x buiten haakjes en kom je er vervolgens op uit dat het restant alleen op 0 te herleiden is als x=0 en dan is de opgave opgelost.

Ik sta versteld van mezelf, misschien ga ik het dit jaar nog wel redden ;)

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Extremum vinden

Queal schreef:Ik kreeg zojuist zelf een briljante ingeving ;)

Om van
\(2(x^2+3) * 2x + \frac{2x}{x^2+1}\)
eenvoudig te kunnen oplossen, moet je natuurlijk van het geheel een breuk maken.

simpeler gezegd is bijvoorbeeld
\(5 = \frac{5*(x^2+1)}{(x^2+1)}\)
op deze manier krijgen ze die
\((x^2+1)\)
in de teller, omdat ze het 1e stukje simpelweg vermenigvuldigen met
\(\frac{(x^2+1)}{(x^2+1)}\)
en dan krijg je:
\(\frac{2(x^2+3)2x(x^2+1)}{x^2+1} + \frac{2x}{x^2+1} = \frac{2(x^2+3)2x(x^2+1)+2x}{x^2+1} \)
om de opgave dan vervolgens op te lossen haal je van de teller 2x buiten haakjes en kom je er vervolgens op uit dat het restant alleen op 0 te herleiden is als x=0 en dan is de opgave opgelost.

Ik sta versteld van mezelf, misschien ga ik het dit jaar nog wel redden ;)
Zo kan het inderdaad ook, maar het is gemakkelijk om te onthouden dat:
\( A+\frac{B}{C} = \frac{(A.C)}{C}+\frac{B}{C}=\frac{(A.C)+B}{C}\)

Berichten: 5

Re: Extremum vinden

Bedankt voor je reactie en tevens bevestiging Simon ;)

Ik was er zelf al uitgekomen. Ineens had ik het, heel stom
Siron schreef:Zo kan het inderdaad ook, maar het is gemakkelijk om te onthouden dat:
\( A+\frac{B}{C} = \frac{(A.C)}{C}+\frac{B}{C}=\frac{(A.C)+B}{C}\)
Bedankt, zo zal ik het inderdaad onthouden ;)

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Extremum vinden

Queal schreef:Bedankt voor je reactie en tevens bevestiging Simon ;)

Ik was er zelf al uitgekomen. Ineens had ik het, heel stom

Bedankt, zo zal ik het inderdaad onthouden ;)
Graag gedaan :)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Extremum vinden

Queal schreef:De vraag is: Beschouw de functie
\(y(x) = (x^2 +3)^2 + ln(x^2+1)\)
Toon aan dat y(x) ;) 9 voor alle x
Ik begrijp dat je het zo aanpakt, maar het kan eenvoudiger.

Ben je nieuwsgierig?

Reageer