Kies in het printvenster “Opslaan als pdf” om een kopie op je apparaat te bewaren.
1Formules en methoden
Limieten
Direct invullen
probeer eerst x = a; 0/0 betekent vereenvoudigen
Ontbinden en wegdelen
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Geconjugeerde
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Limieten naar oneindig
deel door de hoogste macht van x; bij gelijke graden is de limiet de verhouding van de hoogstegraadscoëfficiënten
Standaardlimiet
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Regel van L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)
Afgeleiden
Machtsregel
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Productregel
(uv)′ = u′v + uv′
Quotiëntregel
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Kettingregel
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Standaardafgeleiden
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x
Methode
Herken de structuur: som, product, quotiënt of samenstelling.
Pas de machtsregel toe op elke macht van x.
Gebruik waar nodig de product-, quotiënt- of kettingregel.
Vereenvoudig, en vul het punt in als daarom wordt gevraagd.
Optimalisatie
Methode
schrijf Q(x) met één variabele, los Q′(x) = 0 op, controleer Q″ of de randpunten
Maximum
Q′(x) = 0, Q″(x) < 0
Minimum
Q′(x) = 0, Q″(x) > 0
Gesloten cilinder
V = πr²h, A = 2πr² + 2πrh
Winst
P = R − C, R = p·q, maximum where MR = MC
Integralen
Machtsregel
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Bepaalde integraal
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Standaardintegralen
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Oppervlakte tussen grafieken
∫ab (f − g) dx
Methode
Schrijf de integrand waar mogelijk als een som van eenvoudige termen.
Pas de machtsregel toe: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), en de standaardintegralen voor ex, 1/x, sin en cos.
Gebruik substitutie als je een functie en haar afgeleide samen ziet.
Bereken bij een bepaalde integraal F(b) − F(a).
2Oefenopgaven
1.LimietenGemiddeld
Bereken de limiet L = limx→∞ (2x3 − 2x − 4)/(x3 + x + 8).
f(x) = (2x3 − 2x − 4)/(x3 + x + 8)x → ∞
L =
2.LimietenMoeilijk
Bereken de limiet L = limx→0 ln(1 + x)/sin(5x), met x in radialen.
f(x) = ln(1 + x)/sin(5x)x → 0
L =
3.AfgeleidenGemiddeld
Gegeven f(x) = x3·e0,5x. Bereken f′(0,5).
f(x) = x3·e0,5xx = 0,5
f′(0.5) =
4.AfgeleidenMoeilijk
De raaklijn aan f(x) = 0,5x2 + x in x = −1 snijdt de y-as in y = b. Bereken b.
f(x) = 0,5x2 + xx = −1
b =
5.OptimalisatieGemiddeld
Een rechthoekig perceel van 450 m² wordt aan alle vier de zijden omheind. De zijde langs de straat, met lengte x, kost €15 per meter; de andere drie zijden kosten €12 per meter. Bereken de lengte x van de straatkant waarbij de kosten minimaal zijn.
A = 450 m²€15/m€12/m
x = m
6.OptimalisatieMoeilijk
Een klein bedrijf verkoopt zijn product tegen een vaste marktprijs van €40 per eenheid. Het produceren van q eenheden kost C(q) = 400 + 28q + 0,02q² euro. Bereken de maximale winst P.
p = €40C = 400 + 28q + 0,02q²
P = €
7.IntegralenGemiddeld
Bereken I = ∫02 ex dx.
f(x) = ex[0, 2]
I =
8.IntegralenMoeilijk
Bereken de oppervlakte A van het gebied ingesloten door y = 2x2 en y = 3x.
y = 2x2y = 3x
A =
3Oplossingen
1.Limieten
Antwoord: L = 2
Limieten: probeer eerst direct in te vullen. Geeft dat 0/0, vereenvoudig dan eerst: ontbind in factoren en deel de gemeenschappelijke factor weg, of vermenigvuldig met de geconjugeerde. Voor x → ∞ deel je teller en noemer door de hoogste macht van x. Regel van L'Hôpital: als f/g de vorm 0/0 of ∞/∞ geeft, dan is lim f/g = lim f′/g′, waarbij je teller en noemer apart differentieert (niet met de quotiëntregel).
Deel door de hoogste macht
(2 + (−2)/x2 + (−4)/x3)/(1 + 1/x2 + 8/x3)
Laat x → ∞
L = 2/1 = 2
Antwoord
L = 2
Bij gelijke graden is de limiet de verhouding van de hoogstegraadscoëfficiënten.
2.Limieten
Antwoord: L = 0,2
Limieten: probeer eerst direct in te vullen. Geeft dat 0/0, vereenvoudig dan eerst: ontbind in factoren en deel de gemeenschappelijke factor weg, of vermenigvuldig met de geconjugeerde. Voor x → ∞ deel je teller en noemer door de hoogste macht van x. Regel van L'Hôpital: als f/g de vorm 0/0 of ∞/∞ geeft, dan is lim f/g = lim f′/g′, waarbij je teller en noemer apart differentieert (niet met de quotiëntregel).
Regel van L'Hôpital
L = limx→0 [1/(1 + x)]/[5·cos 5x]
Vul x = 0 in
L = 1/5 = 0,2
Antwoord
L = 0,2
3.Afgeleiden
Antwoord: f′(0.5) = 1,043
Differentiëren: de afgeleide f′(x) is de helling van de grafiek in x. Machtsregel: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Productregel: (uv)′ = u′v + uv′. Kettingregel: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Waar f′(x) = 0 heeft de grafiek een horizontale raaklijn: een maximum, minimum of zadelpunt.
Productregel
f′(x) = u′v + uv′ = e0,5x·(3x2 + 0,5·x3)
Invullen
f′(0,5) = 1,284·(0,75 + 0,0625) = 1,043
Antwoord
f′(0,5) = 1,043
4.Afgeleiden
Antwoord: b = −0,5
Differentiëren: de afgeleide f′(x) is de helling van de grafiek in x. Machtsregel: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Productregel: (uv)′ = u′v + uv′. Kettingregel: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Waar f′(x) = 0 heeft de grafiek een horizontale raaklijn: een maximum, minimum of zadelpunt.
Punt en helling
f(−1) = −0,5
f′(x) = x + 1 → f′(−1) = 0
Raaklijn bij x = 0
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = −0,5 − 0·(−1) = −0,5
Antwoord
b = −0,5
5.Optimalisatie
Antwoord: x = 20 m
Optimalisatie: schrijf de te optimaliseren grootheid als functie van één variabele en gebruik de randvoorwaarde om de andere te elimineren. Stel de afgeleide gelijk aan nul en los op. Controleer dat het stationaire punt een maximum of minimum is (tweede afgeleide of tekenwisseling van de eerste afgeleide) en dat het binnen het toegestane bereik ligt; een randpunt zoals een zijde van lengte nul is niet het antwoord.
Kosten als functie van x
C(x) = 27x + 10800/x
Afgeleide gelijk aan nul stellen
C″(x) = 21600/x³ > 0, dus dit is een minimum.
x = √(10800/27) = 20 m
y = 450/20 = 22,5 m
Minimale kosten
C = 27·20 + 10800/20 = €1080
Antwoord
x = 20 m
6.Optimalisatie
Antwoord: P = 1400 €
Optimalisatie: schrijf de te optimaliseren grootheid als functie van één variabele en gebruik de randvoorwaarde om de andere te elimineren. Stel de afgeleide gelijk aan nul en los op. Controleer dat het stationaire punt een maximum of minimum is (tweede afgeleide of tekenwisseling van de eerste afgeleide) en dat het binnen het toegestane bereik ligt; een randpunt zoals een zijde van lengte nul is niet het antwoord.
Bepaalde integralen: ∫ₐᵇ f(x) dx is de georiënteerde oppervlakte tussen de grafiek en de x-as van a tot b. Zoek een primitieve F (met F′ = f) en bereken F(b) − F(a). Machtsregel: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). De oppervlakte tussen twee krommen is ∫(bovenste − onderste) dx.
Primitieve
F(x) = ex/1
Grenzen invullen
I = (e2 − 1)/1 = (7,389 − 1)/1 = 6,389
Antwoord
I = 6,389
8.Integralen
Antwoord: A = 1,125
Bepaalde integralen: ∫ₐᵇ f(x) dx is de georiënteerde oppervlakte tussen de grafiek en de x-as van a tot b. Zoek een primitieve F (met F′ = f) en bereken F(b) − F(a). Machtsregel: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). De oppervlakte tussen twee krommen is ∫(bovenste − onderste) dx.