© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

Optimaliseren bij grafieken.
   
 
1. Onder de parabool  y = 4xx2  wordt een rechthoek ABCD getekend waarvan de zijden evenwijdig zijn aan de x-as en de y-as en waarvan de oorsprong een hoekpunt is. De hoekpunten C en D liggen op de parabool./ Stel dat de x-coördinaat van punt A gelijk is aan p. Zie de figuur hiernaast.

Voor de oppervlakte O van de rechthoek geldt dan:

     
   

O = 2p3 – 12p2 + 16p

     
  a. Toon dat aan.
     
  b. Bereken algebraïsch de maximale oppervlakte van rechthoek ABCD.
     

6,16

  c. Bereken algebraïsch de maximale omtrek van rechthoek ABCD.
     

10

       
2.

Gegeven zijn de functies    f(x) = x2 – 4x + 6  en  g(x) = -x2 + 8x – 20

Een verticale lijn x = p (met p > 1) snijdt de grafiek van f  in punt  A en de grafiek van g in punt B.

We bekijken de driehoek OAB  (O is uiteraard de oorsprong)           

Hieronder zie je drie mogelijkheden.

       
 

       
  Voor de oppervlakte A van driehoek OAB blijkt te gelden:  A = p3 – 7p2 + 13p
       
  a. Toon dat aan.  
       
  b. Bereken algebraïsch de minimale oppervlakte van driehoek OAB.
   

2,90

  c. Onderzoek of de oppervlakte van driehoek OAB minimaal is voor de waarde van p waarvoor lijnstuk AB minimaal is.
       
       
3. Hiernaast zie je voor 0 < x < 2 de grafieken van f(x) = 4x - 2x2 
en  g(x) = x3 - 4x2 + 4x

Tussen beide grafieken wordt een aantal verticale lijnstukken getekend.

Bereken algebraïsch de maximale lengte van zo'n lijnstuk.

     

  32/27 

       
4. Tussen de twee parabolen: 

             y
= x2 - 4x - 5   en    y = -0,5(x2 - 4x - 5) 

wordt een rechthoek getekend met de zijden evenwijdig aan de coördinaatassen.

Wat is de grootst mogelijke oppervlakte die zo'n rechthoek kan hebben?

     

  31,18 

       
5. Gegeven is de parabool  y-x2 + 6x  met daarop de punten A en C.  Hierbij is  yA = yB. Zie de figuur hiernaast.
     
  a. Stel xA = p en druk de oppervlakte van driehoek OAB uit in p.
     
  b. Bereken algebraïsch de maximale oppervlakte die driehoek OAB kan hebben.
     

10,39

       
6. Hiernaast zie je de parabool   y = 2x2 - 4x + 3
Punt S is een punt op de x-as met x-coördinaat gelijk aan p
Daarbij is   0 < p < 4
Punt Q is het punt  (4,0)

QSR is een driehoek met een rechte hoek bij S.
Voor de oppervlakte van driehoek QRS geldt dan:

O = -p3 + 6p2 - 9,5p + 6

     
  a. Toon dat aan.
     
  b. Bereken algebraïsch voor welke p de oppervlakte van QRS maximaal is.
   

  p = 2,91 

         
7. Gegeven is de functie f(x) = 0,3x3 - 2x2 + 4x waarvan je de grafiek hiernaast ziet.

Vanaf een aantal punten P van de grafiek is de lijn OP getekend.

Stel een formule op voor de helling van OP en bereken de minimale helling.

       

   2/3 

         
8. Gegeven zijn de parabolen  p1y = -x2 + 2x + 1  en  p2y = -0,5x2 + 4
De lijn x = q snijdt p1 in A en p2 in B.
Bereken met behulp van differentiëren de minimale lengte van lijnstuk AB.
         
         
9. Gegeven zijn de functies  f(x) = x2 – 4x + 10  en 
g
(x) = -2x2 + 18x – 36.

       
  a. Bereken de minimale verticale afstand tussen de grafieken van f en g
   

   52/3 

  b. De lijn x = p  met  0 < p < 3  snijdt de grafieken van f en g in de punten A en B.

Bereken algebraïsch de maximale oppervlakte van driehoek OAB. Geef je antwoord in twee decimalen nauwkeurig
     

   14,81

 
10. Examenopgave VWO Wiskunde B, 2011.  
         
  De functie f is gegeven door f (x) = √(1 − x) .
In de figuur hiernaast zijn op het interval [0, 1] de grafiek van f en de lijn y = x getekend.
De grafiek van f en de lijn y = x snijden elkaar in het punt T.
Op de lijn y = x ligt tussen O(0, 0) en T een punt P(p, p).
De lijn y = p snijdt de grafiek van f in het punt Q.

De rechthoek waarvan PQ een zijde is en waarvan de tegenoverliggende zijde op de x-as ligt, is in de figuur voor een waarde van p grijs gemaakt.

De x-coördinaat van Q is 1− p2 .

         
  a. Toon dit aan.
         
  b. Bereken exact voor welke  p de oppervlakte van de rechthoek maximaal is.
       

   1/3 

11. De grafiek van y = x3 wordt 2 eenheden naar rechts geschoven.
Dat geeft een tweede grafiek.

Bereken de minimale verticale afstand tussen deze twee grafieken.
       

   2 

         
       
   

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)