Tredjegradsfunksjon fra punkt, toppunkt og tangent
Du får vite følgende om en tredjegradsfunksjon \(f\) gitt ved
\[f(x) = a \cdot x^3 + b \cdot x^2 + c \cdot x + d \]
- Grafen til \(f\) går gjennom punktet \((2,\ 6)\).
- Punktet \((-2,\ 8)\) er et toppunkt på grafen til \(f\).
- Tangenten til grafen til \(f\) i punktet \((3,\ f(3))\) har stigningstall 4.
Oppgave
Bruk opplysningene ovenfor til å bestemme \(a\), \(b\), \(c\) og \(d\).
Fasit
\[\underline{\underline{f(x) = \frac{3}{20}x^3 + \frac{7}{40}x^2 - \frac{11}{10}x + \frac{63}{10}}} \]
Løsningsforslag
Dette løsningsforslaget er laget av KI og er ikke kvalitetssikret.
Vi kjenner \(f(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d\) og \(f'(x) = 3ax^2 + 2bx + c\).
De tre opplysningene gir fire likninger (toppunktet gir to — ett fra \(f\)-verdien og ett fra at den deriverte er null):
\[\textcolor{steelblue}{f(2) = 6:} \quad 8a + 4b + 2c + d = 6 \]
\[\textcolor{seagreen}{f(-2) = 8:} \quad {-8a} + 4b - 2c + d = 8 \]
\[\textcolor{seagreen}{f'(-2) = 0:} \quad 12a - 4b + c = 0 \]
\[\textcolor{tomato}{f'(3) = 4:} \quad 27a + 6b + c = 4 \]
Vi løser likningssystemet i GeoGebra CAS:

CAS gir:
\[a = \frac{3}{20}, \quad b = \frac{7}{40}, \quad c = -\frac{11}{10}, \quad d = \frac{63}{10} \]
Dermed er
\[\underline{\underline{f(x) = \frac{3}{20}x^3 + \frac{7}{40}x^2 - \frac{11}{10}x + \frac{63}{10}}} \]