12.4  Functies en verbanden (2) >
Gebroken lineaire functies
1
a

Eerst vermenigvuldigen t.o.v. de y -as met factor 1 2 : y = 1 2 x ;
Dan 1 1 2 naar links schuiven: y = 1 2 ( x + 1 1 2 ) = 1 2 x + 3 ;
Verticaal 2 7 naar beneden schuiven: y = 1 2 x + 3 2 7 ;
V x -as , 7 : y = 7 ( 1 2 x + 3 2 7 ) = 7 2 x + 3 + 2 = 2 7 2 x + 3

b

Geen horizontale vermenigvuldiging nodig; de verticale vermenigvuldiging wordt anders: V x -as , 3 1 2

2
  • horizontale asymptoot: y = 4 ; verticale asymptoot: x = 3 ;
    domein: alles, behalve x = 3 ; bereik: alles, behalve y = 4 ;
    f ( x ) = 4 ( 3 x 9 ) + 16 3 x 9 = 4 + 16 3 x 9 ;
    y = 1 x V x -as ,16 y = 16 x V y -as , 1 3 y = 16 3 x 3 naar rechts en 4 omhoog y = 16 3 ( x 3 ) + 4 = 16 3 x 9 + 4 ;
    snijpunten coördinaatassen: ( 1 2 3 ,0 ) en ( 0,2 2 9 )

  • horizontale asymptoot: y = 6 ; verticale asymptoot: x = 3 ;
    domein: alles, behalve x = 3 ; bereik: alles, behalve y = 6 ;
    g ( x ) = 6 x x 3 = 6 ( x 3 ) + 18 x 3 = 6 + 18 x 3 ;
    y = 1 x V x -as ,18 y = 18 x 3 naar rechts en 6 omhoog y = 18 x 3 + 6 ;
    snijpunten coördinaatassen: alleen ( 0,0 )

  • horizontale asymptoot: y = 1 1 2 ; verticale asymptoot: x = 1 2 ;
    domein: alles, behalve x = 1 2 ; bereik: alles, behalve y = 1 1 2 ;
    h ( x ) = 3 x + 1 1 2 x = 1 1 2 ( 1 2 x ) + 2 1 2 1 2 x = 1 1 2 + 2 1 2 1 2 x = 1 1 2 + 5 2 4 x ;
    y = 1 x V x -as ,5 y = 5 x V y -as , 1 4 y = 5 4 x 1 1 2 naar beneden en 1 2 naar rechts y = 5 4 ( x 1 2 ) 1 1 2 = 5 4 x + 2 1 1 2 ; snijpunten coördinaatassen: ( 0,1 ) en ( 1 3 ,0 )

3
a

y 2 = 6 x + 3 y = 2 + 6 x + 3 y = 2 ( x + 3 ) x + 3 + 6 x + 3 = 2 x + 12 x + 3

b

Domein: alles, behalve x = 3 ; bereik: alles, behalve y = 2

c

Snijpunt asymptoten: ( 3,2 ) ; snijpunten coördinaatassen: ( 0,4 ) en ( 6,0 ) ; ja, ze liggen alle drie op de lijn y = 2 3 x + 4

d

Eerst f ( x ) = x : 2 x + 12 x + 3 = x x ( x + 3 ) = 2 x + 12 x = 4 of x = 3 ;

Schets de grafiek en teken daarin ook de lijn y = x . Zie figuur. De grafiek van f moet onder of op deze lijn liggen.
Antwoord: 4 x < 3 of x 3

e

Met de GR de helling bepalen bij x = 0 geeft r c 0,6667 , dus hellingshoek 34 ° , dus de hoek met de y -as is 56 ° .

4
a

T = 10 R 177 ; T = 20 R 701 ; Dus de overlevingstijd is 701 177 4 keer zo groot.

b

300 = 15 + 7,2 0,0785 0,0034 T T 15,66 dus de watertemperatuur is 16  °C.

c

0,0785 0,0034 T = 0 T = 0,0785 0,0034 23 (°C).
Betekenis: Als de watertemperatuur (van onderaf) nadert tot 23 °C wordt de overlevingstijd heel groot, dus voor een te water geraakte persoon wordt de situatie dan nooit levensbedreigend (of hij raakt nooit onderkoeld, of iets van dezelfde strekking).

Wortelfuncties
5

Maak telkens een schets met je GR en neem die over!

  • f : randpunt ( 2, 2 ) ; domein x 2 ; bereik y 2

  • g : randpunt ( 6,2 ) ; x 6 ; bereik y 2

  • h : randpunt ( 1 1 2 ,3 ) ; domein x 1 1 2 ; bereik y 3

6
a

2 x + 12 = 0 x = 6 y = 1 ; randpunt ( 6, 1 )

b

f : 1 + 2 x + 12 = 0 2 x + 12 = 1 x = 5 1 2 , dus A ( 5 1 2 ,0 ) ;
g : x 2 = 0 x = 2 , dus B ( 2,0 ) ;
A B = 5 1 2 2 = 3 1 2

c

Gelijkheid: 1 + 2 x + 12 = x 2 2 x + 12 = x 1 2 x + 12 = x 2 2 x + 1 x 2 = 11 x = 11 ( x = 11 voldoet niet); antwoord: 11 x 6

d

De vergelijking f ( x ) g ( x ) = 4 met de GR oplossen geeft x 0,36 ;
De vergelijking g ( x ) f ( x ) = 4 met de GR oplossen geeft x 5,73

7
a

De grafiek van g krijg je uit de grafiek van f door deze 1 naar beneden te verschuiven.

b

f ( x ) = 1 + 2 1 4 x 3 = 1 + 4 1 4 x 3 = 1 + 4 ( 1 4 x 3 ) = 1 + x 12 , dus f ( x ) g ( x ) = 1

c

Verschuiving 12 naar rechts (dan krijg je de grafiek van g ) en 1 omhoog.

8
a

y = 2 3 + 1 3 x 6 = 2 3 + 1 9 ( x 6 ) = 2 3 + 1 9 x 2 3 , dus a = 2 3 , b = 1 9 en c = 2 3 .

b

0,09 D 2 = T 12 0,09 D 2 = T 12 0,3 D = T 12
D = 10 3 T 12 , dus a = 10 3 = 3 1 3 en b = 12 .

c

y 2 = 2 3 6 x 3 2 y 3 = 6 x ( 1 1 2 y 3 ) 2 = 6 x x = 6 ( 1 1 2 y 3 ) 2 x = 2 1 4 y 2 + 9 y 3

Functies schakelen
9
a

Je hebt 8 kubusjes, elk met inhoud r 3 , dus V = 8 r 3 ;
Elk zijvlakje van een kubus heeft oppervlakte r 2 . In totaal hebben de kubusjes 8 6 = 48 zijvlakken, maar 7 2 = 14 zijvlakken zitten tegen elkaar; dus 48 14 = 34 zijvlakken aan de buitenzijde geeft A = 34 r 2 (of gewoon tellen).

b

Dan r = 2 3 en A = 34 2 3 2 53,97

c

r = ( 1 8 V ) 1 3 = 1 2 V 1 3 , dus A = 34 ( 1 2 V 1 3 ) 2 = 8 1 2 V 2 3

d

16 = 8 1 2 V 2 3 V 2 3 = 32 17 V = ( 32 17 ) 3 2 2,58

e

r = 1 34 A = 34 1 2 A 1 2 , dus V = 8 ( 34 1 2 A 1 2 ) 3 = 8 34 1 1 2 A 1 1 2 0,04 A 1,50

10
a

2 , 97 gram

b

skeletgewicht S = 0,06 150.000 1,1 29.638 gram, ofwel ongeveer 30 kg, dus ongeveer 120 kg aan vlees

c

G = ( 100 0,06 ) 1 1,1 ( 1667 ) 1 1,1 850 , dus het gewicht is 850 gram.
H = 0,12 ( ( 100 0,06 ) 1 1,1 ) 0,67 0,12 850 0,67 11 dus het hersengewicht is 11 gram.

d

G = ( S 0,06 ) 1 1,1 = ( 1 0,06 ) 1 1,1 S 1 1,1 12,9054 S 0,9091

e

H = 0,12 ( 12,9054 S 0,9091 ) 0,67 = 0,12 12,9054 0,67 S 0,67 0,9091 , dus H = 0,67 S 0,61 .

11
a

Beginpunten als het deel binnen de wortel gelijk is aan nul, dus 10 x x 2 = 0 x ( 10 x ) = 0 x = 0 of x = 10 , dus A B = 10 .

b

De functie f hoort bij een bergparabool met de top midden tussen de nulpunten. Dus f is maximaal bij x = 5 . De functie g is een (verschoven en opgerekte) wortelfunctie, dus hoe groter de invoer, hoe groter de uitvoer. Dus ook h is maximaal bij x = 5 . Top: ( 5,3 1 2 )

c

1 + 1 2 10 x x 2 = 3 8 x 10 x x 2 = ( 3 4 x 2 ) 2 = 9 16 x 2 3 x + 4
25 x 2 208 x + 64 = 0 x = 8 (en x = 8 25 voldoet niet); snijpunt ( 8,3 )

12
a

y = 1 ( x 2 ) 2 met daarna de functie y = 1 x .

b

Noemer = 0 geeft 1 ( x 2 ) 2 = 0 x = 1 of x = 3 .

c

Het minimum wordt aangenomen als de noemer maximaal is, dus in de top van de bergparabool y = 1 ( x 2 ) 2 . Dus bij x = 2 . Top: ( 2,1 ) .

d

Geen snijpunten als 0 p < 1 (want x -as is horizontale asymptoot);
Eén snijpunt als p = 1 ; Voor alle andere waarden zijn er twee snijpunten.

e

De twee snijpunten liggen dan 1 2 links en rechts van de symmetrieas, dus bij x = 1 1 2 en x = 2 1 2 p = f ( 1 1 2 ) = f ( 2 1 2 ) = 1 1 3 .

Functies met een parameter en bundels grafieken
13
a

Dan: 0 = p p 0 = p ( p 1 ) p = 0 of p = 1 , dus p = 0 of p = 1

b

Dan p p = 2 p 2 = p ( p 2 ) 2 = p p 2 5 p + 4 = 0 ( p 4 ) ( p 1 ) = 0 p = 4 (en p = 1 voldoet niet)

c

Het randpunt van de grafiek van f p is ( p , p ) ; ze liggen allemaal op lijn y = x .

d

Dan is p = 3 en het randpunt is ( 3, 3 ) ; maak een schets; het bereik is y 3 .

14
a

Kwadraatafsplitsen: y = ( x + 2 ) 2 4 + p , dus voor de top geldt y = 4 + p ; top ligt op de x -as, dus p = 4 .
Anders: x top = b 2 a , dus x top = 4 2 = 2 ; invullen geeft y = ( 2 ) 2 + 4 2 + p = 0 p = 4 .

b

Toppen van de parabolen in de bundel: ( 2, p 4 ) ;
De grafieken uit de bundel krijg je allemaal door de standaardparabool y = x 2 te verschuiven. Bij de standaardparabool zitten de punten horizontaal op afstand 6 van elkaar op hoogte 9 . De verticale verschuiving is 9 naar beneden, dus p 4 = 9 p = 5 .

15

Door enkele grafieken op de GR te tekenen, zie je dat F het punt ( 4,0 ) moet zijn
Voor alle waarden van p geldt: f p ( 4 ) = 0 , ongeacht de waarde van p . Dus alle grafieken gaan door F ( 4,0 ) .

16
a

x = 0 geeft voor elke waarde van a dat 3 y = 12 , dus y = 4 ; vast punt ( 0,4 ) .

b

De rc van k a is a 3 en de rc van lijn m is 2 5 , dus a 3 = 2 5 a = 6 5 = 1 1 5 .

17
a

Bijvoorbeeld met kwadraatafsplitsen:
f a ( x ) = ( x 1 2 a ) 2 1 4 a 2 , dus de top is ( 1 2 a , 1 4 a 2 ) .
Of met differentiëren:
f a ( x ) = 2 x a . In de top is de raaklijn horizontaal en f a ( x ) = 0 x = 1 2 a , dus de top is ( 1 2 a , 1 4 a 2 ) .

b

p heeft vergelijking y = x 2 . Het punt ( 1 2 a , 1 4 a 2 ) voldoet aan die vergelijking voor alle waarden van a , vul maar in!

c

De snijpunten van de grafiek van f met de x -as zijn ( 0,0 ) en ( 2,0 ) . Die van g zijn ( 0,0 ) en ( 4,0 ) .
Door verticaal te vermenigvuldigen veranderen de snijpunten met de x -as niet, dus de horizontale vermenigvuldiging moet ( 2,0 ) in ( 4,0 ) overvoeren, dus je moet horizontaal met 2 vermenigvuldigen. Je krijgt dan de functie h met h ( x ) = f ( 1 2 x ) = 1 4 x 2 x . Als je de grafiek van h verticaal met 4 vermenigvuldigt, krijg je 4 h ( x ) = x 2 4 x = g ( x ) .

18
a

Horizontale asymptoot: y = 1 2 a ;
Verticale asymptoot: x = 1 2 a

b

0 = 1 2 a + 2 a 0 = 1 2 a 2 2 a 2 = 4 a = 2 of a = 2

c

x = 0 geeft y = 1 1 2 , dus ( 0,1 1 2 ) ;
y = 0 geeft 0 = 2 + 2 2 x 4 x = 1 1 2 , dus ( 1 1 2 ,0 ) .

d

0 = 1 2 a + 2 2 x a 2 x a = 2 1 2 a = 4 a 2 x = 4 a + a = 4 + a 2 a x = 4 + a 2 2 a

e

Voor Q geldt x = 0 , dus y = 1 2 a + 2 a = a 2 + 4 2 a = a 2 4 2 a ; dat is gelijk aan de eerste coördinaat van P , dus O P = O Q .

f

g heeft de verticale asymptoot bij x = 3 , dus 1 2 a = 3 , ofwel a = 6 .
h 6 ( x ) = 3 + 2 2 x 6 = 3 ( 2 x 6 ) + 2 2 x 6 = 6 x 16 2 x 6 = 3 x 8 x 3 = g ( x )