© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

1. a. f(x) = x4 + 2x3 36x2 + 2 
f ' = 4x3 + 6x2 72x
f
'' = 12x2 + 12x 72 = 0
x2 + x 6 = 0
(x 2)(x + 3) = 0
x = 2 ∨ x = -3
In beide gevallen is er tekenwisseling bij f '' dus er is een buigpunt.
dat geeft de buigpunten (2, -110)  en  (-3, -223)
       
  b. f(x) = 2xx 3x2 + 8x = 2x1,5 3x2 + 8x
f '
 = 3x0,5 6x
f
'' = 1,5x-0,5 6 = 0
1,5x-0,5 = 6
x-0,5 = 4
x = 1/16
er is een tekenwisseling in f '' dus er is een buigpunt
dat geeft buigpunt  (1/16, 133/256)
       
  c.
    8x5 16x3 24x = 0
8x(x4 2x2 3) = 0
8x(x2 3)(x2 + 1) = 0
x = 0 ∨  x = √3  ∨  x = -√3
er is elke keer tekenwisseling in f ''  dus er zijn drie buigpunten.
dat geeft de buigpunten  (-√3, -√3)  en (0, 0)  en  (√3, √3)
       
  d. f(x) = x2 • (1 x) = x2 x2,5
f ' = 2x 2,5x1,5
f  '' = 2 3,75x0,5  = 0
2 = 3,75x0,5
x0,5 = 8/15
x = 64/225
er is een tekenwisseling in f '' dus er is een buigpunt
dat geeft buigpunt  (64/225, 32768/759375)
       
2.
x -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
f <0 <0 <0 <0 <0 =0 >0 >0 >0 >0 >0
f ' <0 <0 <0 =0 >0 >0 >0 =0 <0 <0 <0
f '' <0 =0 >0 >0 >0 =0 <0 <0 <0 =0 >0
       
3.

       
  zoiets. De stippen komen overeen met de stippen op de tekenbeelden.
       
4. f(x) = 3x3 + 9x2 + 2x + c
f '
(x) = 9x2 + 18x+ 2
f ''(x) = 18x + 18
Dat is nul als  x = -1
Dus als de functie dan zelf ook nul is dan is het buigpunt gelijk aan het nulpunt.
f(-1) = -3 + 9 - 2 + c = 0
c
= -4  
       
5. a. x3 – 4x2 + 2x + 5
f ' =  3x2 – 8x + 2
f ' = 0 
⇒ (ABC)  x =  (8 ±√40)/6 = 4/3 ± 1/640  en daar midden tussenin ligt x = 4/3 
De toppen zijn ongeveer  (2.386, 0.583)  en   (0.279, 5.268)
Daar midden tussenin ligt  (4/3, 2.926)

f '' = 6x
8   dus een buigpunt bij  x = 8/6 = 4/3    en dan is y = 2.926
Het buigpunt ligt inderdaad midden tussen beide toppen.
       
  b. De afstand is 21 2x (x3 4x2 + 2x + 5)  en die is maximaal als de afgeleide daarvan nul is:
-2 3x2 + 8x 2 = 0
3x2 8x + 4 = 0
x(8 ± (16))/6 = 2 of  2/3
x = 2  geeft  afstand  16
x = 2/3  geeft afstand 400/27 = 14,81
De maximale afstand is 16
       
6. g(x) = x3 - 12x2 + 272
g
'(x) = 3x2 - 24x
g
''(x) = 6x - 24
Dat is nul als x = 4  en het buigpunt is  (4, 144)

f
(x) = x2 + 64Öx = x2 + 64x0,5 
f '(x) = 2x + 32x-0,5
f ''(x) = 2 - 16x-1,5
f ''(4) = 2 - 16 · 4-1,5 = 0  dus  x = 4  geeft voor f een buigpunt.
f(4) = 42 + 64Ö4 = 144

De buigpunten zijn dus gelijk.
       
7. a.

   

    Dat is nul als  6px - 24 = 0  dus  x = 4/p.
y
is dan  (4 - 2)/(4/p)³ = 2 • (p/4)3 = 1/32• p3

y = x als   4/p = 1/32 • p3 
128 = p4
p
= 1281/4    
       
  b. f ' = g '  geeft:    (-8x + 6)/x4  = -a/x²
-8x + 6 = -ax2

f = g  geeft:  (4x - 2)/x³  = a/x
4x - 2 = ax2

Samen geeft dat  4x - 2 = -(-8x + 6)
4x - 2 = 8x - 6
4 = 4x
x
= 1

Dan is  4 • 1 - 2 = a • 12     a = 2
Het raakpunt is het punt  (1, 2)  
       
  c. fp '(x) = 0  ⇒  -2px + 6 = 0   ⇒  x = 3/p
Dan is  y = 1/(3/p)³ = 1/27 • p3
OT = (x2 + y2) = (9/p² + 1/729p6)
Dat is minimaal als dat deel onder de wortel minimaal is.

9/p² + 1/729p6  is minimaal
De afgeleide daarvan is dan nul:    -18/p³ + 6/729 • p5 = 0
-18 + 6/729 • p8  = 0
6/729• p8 = 18
p8 = 18 • 729/6 = 2187
p = 21871/8 = 2,62