9.3  Machtsfuncties differentiëren >
De afgeleide van een machtsfunctie
1
a

y = x , dus d y d x = 1 .

b

Uit d y d x = d y d u d u d x volgt: 1 = 5 u 4 d u d x , dus d u d x = 1 5 u 4 = 1 5 u 4 = 1 5 x 4 5

c

Voor a = 1 5 .

2
a

y = x 3 5

b

Het eerste volgt uit d y d x = d y d u d u d x en d y d u = 3 u 2 .
En 3 u 2 1 5 x 4 5 = 3 x 2 5 1 5 x 4 5 = 3 5 x 2 5 .

c

a = 3 5

3
a

y = x 3 5

b

Uit d y d x = d y d u d u d x volgt: d y d x = 3 5 x 2 5 u 2 = 3 5 x 2 5 x 6 5 = 3 5 x 1 3 5 .

Regels combineren
4
a

Neem a = 1 2 , dan x a = x en y ( x ) = a x a 1 = 1 2 x 1 2 = 1 2 1 x = 1 2 x .

b

Dat de constante functie y = 1 afgeleide 0 heeft.

5

y = 4 x 1 1 3 , dus
y = 5 1 3 x 1 3 = 5 1 3 x 3

y = 1 4 x 1 1 3 , dus y = 1 3 x 2 1 3 = 1 3 x 2 x 3

y = 3 x 1 + 4 x 2 dus

y = 2 x 1 1 2 + x 2 , dus

y = 3 x 2 8 x 3 = 3 x 2 8 x 3

y = 3 x 2 1 2 2 x 3 = 3 x 2 x 2 x 3 .

y = x 1 1 2 + x 1 2 , dus

y = 9 x 2 2 3 , dus

y = 1 1 2 x 1 2 + 1 2 x 1 2 = 1 1 2 x + 1 2 x

y = 24 x 1 2 3 = 24 x x 2 3

6
  • f is de ketting x u y met u = 2 x + 1 en y = u 3 , dus f ( x ) = 1 3 u 2 3 2 = 2 3 ( 2 x + 1 ) 2 3 .

  • g = p + q , met p ( x ) = 2 x en q ( x ) = 2 x + 2 .
    p is de ketting x u y met y ( u ) = u en u ( x ) = 2 x , dus p ( x ) = 1 2 u 2 = 1 2 x ; verder is q ( x ) = 1 2 x + 2 , dus g ( x ) = 1 2 x + 1 2 x + 2 .

  • h is de ketting x u y met u ( x ) = x 2 + 2 x en y = u 1 2 , dus
    h ( x ) = 1 2 u 1 1 2 ( 2 x + 2 ) = x + 1 ( x 2 + 2 x ) 3 .

  • k ( x ) = 3 x x + 1 ( x 2 + 2 x ) 3

7
a

De oppervlakte van het stuk dat aan de voorkant onder water staat is a 2 dm. De lengte van de bak is 10 dm. Er zit dan 10 a 2 dm3 water in.

b

Na t minuten, zit er 2 t + 40 liter in de bak, dus 10 h 2 = 2 t + 40 , dus h = 0,2 t + 4 .

c

h is de ketting t u h , met u = 0,2 t + 4 en h = u ,
dus h ( t ) = 0,2 1 2 u = 1 10 0,2 t + 4 ( = 0,1 0,2 t + 4 ) .

d

Dan 0,2 t + 4 = 2,5 ,
dus h ( t ) = 1 10 2,5 = 0,04 , dus met 4 mm/min.

8
a

-

b

f ( x ) = 0 x 2 2 x 3 = 0 ( x 3 ) ( x + 1 ) = 0 , dus x = 3 of x = 1 .

c

f ( x ) = 3 64 ( x 2 2 x 3 ) 2 ( 2 x 2 )

d

f ( x ) = 0 x 2 2 x 3 = 0  of  2 x 2 = 0 , dus in de punten met eerste coördinaat x = 1 , x = 1 of x = 3

e

f ( 1 + a ) = 1 64 ( a 2 4 ) 3 , dus f ( 1 a ) = 1 64 ( ( a ) 2 4 ) 3 en dat is hetzelfde.

f

De lijn x = 1 is symmetrieas van de grafiek.

9
a

f 28 ( x ) = 0 ( x 2 11 x + 28 ) x = 0 ( x 7 ) ( x 4 ) x = 0 , dus x = 0 , x = 4 of x = 7 .

b

( x 2 11 x + 28 ) x = x 2 1 2 11 x 1 1 2 + 28 x 1 2 , dus
f 28 ( x ) = 2 1 2 x 1 1 2 11 1 1 2 x 1 2 + 28 1 2 x 1 2 .
2 1 2 x 1 1 2 11 1 1 2 x 1 2 + 28 1 2 x 1 2 = 0 als (vermenigvuldig met 2 x 1 2 )
5 x 2 33 x + 28 = 0 x = 1  of  x = 5 3 5   .
A is de eerste top, dus x = 1 . Dus A is het punt ( 1,18 ) .

c

f c ( x ) = 0 ( x 2 11 x + c ) x = 0 x = 0  of  x 2 11 x + c = 0 , dus de vergelijking x 2 11 x + c = 0 heeft één oplossing.
Dat is als 11 2 4 c = 0 , dus c = 30 1 4 .
Of met differentiëren:
Noem de eerste coördinaat van het raakpunt a . Dan is f c ( a ) = 0 en f c ( a ) = 0 , dus ( a 2 11 a + c ) a = 0 en 2 1 2 a 1 1 2 11 1 1 2 a 1 2 + c 1 2 a 1 2 = 0 .
Dus: a 2 11 a + c = 0 en 5 a 2 33 a + c = 0 .
Uit de laatste twee vergelijkingen volgt (trek ze van elkaar af): 4 a 2 22 a = 0 , dus a = 5 1 2 en c = a 2 + 11 a = 30 1 4 .