Valokeilatehtävä

Anonyymi

Olkoon d>0. Funktiolle f(x) piirretään pisteisiin x ja x-d tangentit. Millä x:n arvolla niiden välinen kulma on suurimmillaan? Kuvio: https://aijaa.com/y5YDrs

Tuossa esimerkkikuvassa oli f(x) = xe^x, mutta tehtäväksi voidaan asettaa

a) f(x) = e^x
b) f(x) = 1/3*x^3 x/5

Asetetaan b-kohdassa d=1.

Toinen tehtävä: Kun p(x) on toisen asteen polynomi ja sille piirretään kolmeen eri pisteeseen tangentit, niin näiden muodostama kolmio on alaltaan vakio. Todista tämä väite oikeaksi tai vääräksi.

11

98

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      a) x=d/2

    • Anonyymi

      2) Valitaan yksi piste parabelin huipusta ja kaksi muuta pistettä symmetrisesti se vierestä. Saadaan tangenteista kolmio. Kun viereisiä pisteteitä siirretään siiretään lähemmäksi huippua niin tangenttien muodostaman kolmion ala menee nollaan. Varmaan tuon voi jollain laskuesimerkilläkin osoittaa.

      • Anonyymi

        Ai niin joo, tokaan tehtävään semmoinen tarkennus, että siinä piti olla ne kahden muun pisteen x-koordinaattien etäisyydet keskimmäisestä annetut ja sitten ala on vakio (?) kun keskimmäistä liikutellaan.

        Siis olkoon eräs piste (x0, p(x0) ja kaksi muuta (x0-d1, p(x0-d1)) sekä x0 d2, p(x0 d2)), missä d1 ja d2 ovat kiinteät positiiviset vakiot.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ai niin joo, tokaan tehtävään semmoinen tarkennus, että siinä piti olla ne kahden muun pisteen x-koordinaattien etäisyydet keskimmäisestä annetut ja sitten ala on vakio (?) kun keskimmäistä liikutellaan.

        Siis olkoon eräs piste (x0, p(x0) ja kaksi muuta (x0-d1, p(x0-d1)) sekä x0 d2, p(x0 d2)), missä d1 ja d2 ovat kiinteät positiiviset vakiot.

        Tuntuisi mutulla siltä, että ei ole se ala vakio, koska kaarevuussäde ei ole vakio. Ympyrällä olisi..


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tuntuisi mutulla siltä, että ei ole se ala vakio, koska kaarevuussäde ei ole vakio. Ympyrällä olisi..

        Minä sain, että ala olisi aina 1/4*|d1|*|d2|*|d1-d2|, kun pisteiden x-koordinaatit ovat x0, x0 d1 ja x0 d2 (eli molemmissa lisätään dj, helpompi tehdä samalla tavalla).

        https://www.desmos.com/calculator/6keklruk95

        Tein laskun Sagella, koodi on tuolla mukana. Pidin kaikki parametrit symboolisina ja ratkaisin leikkauspisteet ja sitten laskin kolmion alan determinanttina niinkuin se nyt menee tai shoelace formulalla: https://en.wikipedia.org/wiki/Shoelace_formula


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Minä sain, että ala olisi aina 1/4*|d1|*|d2|*|d1-d2|, kun pisteiden x-koordinaatit ovat x0, x0 d1 ja x0 d2 (eli molemmissa lisätään dj, helpompi tehdä samalla tavalla).

        https://www.desmos.com/calculator/6keklruk95

        Tein laskun Sagella, koodi on tuolla mukana. Pidin kaikki parametrit symboolisina ja ratkaisin leikkauspisteet ja sitten laskin kolmion alan determinanttina niinkuin se nyt menee tai shoelace formulalla: https://en.wikipedia.org/wiki/Shoelace_formula

        Ai niin paitsi p:n johtavan kertoimen oletin jostain syystä ykköseksi, mutta näköjään alan kaava pitää vielä kertoa sen itseisarvolla, jos näin ei ole.

        Koodissa a mukana: https://www.desmos.com/calculator/4ecpkk0xav


    • Anonyymi

      Toinen tehtävä: Kyllä se väite on oikea tai väärä.

    • Anonyymi

      f:n tangentin kulmakerroin pisteessä x on f'(x).
      a)f(x) = e^x
      F(x) = arctan(e^x) - arctan(e^(x-d))
      On minimoitava F.
      Saadaan yhtälö (1 - e^d) (1 - e^(2x-d)) = 0 josta x = d/2.
      Oli d > 0 joten 1 - e^(-d) > 0
      1 - e^(2x-d) < 0 kun x > d/2 ja 1 - e^(2x-d) > 0 kun x < d/2
      joten kyseessä on maksimi.

      b) f(x) = 1/3 x^3 x/5, d = 1.
      F(x) = arctan(x^2 1/5) - arctan(x^2 - 2x 6/5)
      d/dx(arctan(x)) =1/(1 x^2)
      Siitä vaan ratkomaan. Kyllä W-A laskee!

      • Anonyymi

        Pitin sanomani: on maksimoitava F. Ja senhän teinkin lähtien siitä että F'(x) = 0.
        Vielä paremmin: etsitään F:n ääriarvot ja niistä maksimi jos löytyy.


      • Anonyymi

      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Joo, b:stä tuli minun laskun mukaan x = 1/2 sqrt(13/5)/2 = 1,306. Tai W-A:llahan minäkin taisin sen yhtälön sitten ratkaista :D

        https://www.desmos.com/calculator/dewvfsmm3v

        W-A antaa tosiaan reaalijuuret x1 = 1/2 - sqrt(13/5)/2 = - 0,3062 ja x2 = 1/2 sqrt(13/5)/2 = 1,3062 yhtälölle F'(x) = 0.

        Pistettä x1 ohitettaessa F:n merkki muuttuu : - -> , kyseessä minimi.
        Pistettä x2 ihitettaessa F:n merkki muuttuu : -> - , kyseessä maksimi.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. 6 kW saunan lämmityksestä kohta 10 euron lisämaksu / kerta

      Kokoomuslainen sähköyhtiöiden hallitsema Energiavirasto ehdottaa 5 kW:n rajaa, jonka ylittämisestä tulee lisämaksu. Tark
      Maailman menoa
      283
      7868
    2. Duunarit hylkäsivät vasemmistoliiton, siitä tuli feministinaisten puolue

      Pääluottamusmies Jari Myllykoski liittyi vasemmistoliittoon, koska se oli duunarien puolue. Sitä samaa puoluetta ei enää
      Maailman menoa
      171
      4158
    3. Oppiiko vasemmistolaiset valehtelun jo kotonaan?

      Sillä vasemmistolaiset/äärivasemmistolaiset valehtelee ja keksii asioita omasta päästään todella paljon. Esim. joku vas
      Maailman menoa
      158
      2409
    4. Olen väsynyt tähän

      En osaa lopettaa ja koen huonoa omaatuntoa tästä. Kaikki on muutenkin turhaa ja tekemisesi sattuvat. Tunteita on vain hy
      Ikävä
      27
      2083
    5. Seuraava hallituspohja - Kokoomus, kepu, persut + KD

      Kokoomus saa ainakin 20% kannatuksen ensi vaaleissa, keskusta sanoisin noin 15%, persut todennäköisesti enemmän, ehkä 17
      Maailman menoa
      70
      2012
    6. Olenko mies sinun mielestä outo?

      Saat vastata rehellisesti.
      Ikävä
      47
      1590
    7. Millasia unelmia sulla on?

      onko unelmia...?
      Ikävä
      48
      1547
    8. Maailman laiskin eläin: persu

      Persu ei ole eläessään laittanut rikkaa ristiin itsensä elättämiseen. Luonnossa tuollainen ei olisi mahdollista, mutta s
      Maailman menoa
      7
      1456
    9. Minneapolisin tapauksesta hyvä video

      Runoilijan auto oli poikittain tiellä ja kun poliisit lähestyivät sitä, runotyttö painoi reippaadti kaasua. Auto syöksäh
      Maailman menoa
      342
      1264
    10. Miten usein toivot

      Tai olet toivonut että olisimme lähekkäin vai toivotko ollenkaan?
      Ikävä
      159
      1179
    Aihe