Derivasjon og tolkning av stigningstall
- Deriver funksjonen \(f\) gitt ved
\[f(x) = \frac{1}{3}x^3 + \sqrt{x} + 2 \]
Funksjon \(g\) gitt ved
er kontinuerlig og deriverbar for alle \(x \in \mathbb{R}\).
- Bestem \(g'(2)\) og \(g'(3)\).
- Hva forteller svarene i oppgave b om grafen til \(g\) når \(x \in [2, 3]\)?
a) \(f'(x) = x^2 + \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\)
b) \(g'(2) = \dfrac{1}{e^2}\), \(g'(3) = -\dfrac{1}{e^3}\)
c) Grafen til \(g\) har et toppunkt i intervallet \(\langle 2, 3 \rangle\)
a
Vi bruker potensregler og derivasjonsregler:
\(\underline{\underline{f'(x) = x^2 + \dfrac{1}{2\sqrt{x}}}}\)
b
Vi bruker kvotientregelen på \(g(x) = \dfrac{2x-3}{e^x}\):
Dermed:
\(\underline{\underline{g'(2) = \dfrac{1}{e^2}}}\) og \(\underline{\underline{g'(3) = -\dfrac{1}{e^3}}}\)
c
Siden \(g'(2) = \dfrac{1}{e^2} > 0\), er grafen til \(g\) stigende i \(x = 2\).
Siden \(g'(3) = -\dfrac{1}{e^3} < 0\), er grafen til \(g\) synkende i \(x = 3\).
Fordi \(g'\) er kontinuerlig og skifter fortegn fra positivt til negativt i intervallet \(\langle 2, 3 \rangle\), har \(g\) et toppunkt et sted i dette intervallet.