määrittelyjoukko. log x piirretään tangentti pisteeseen, jossa käyrä leikkaa y-akselin. Määritä millä korkeudella tangentti leikkaa y-akselin.

Samankaltaiset tiedostot
määrittelyjoukko. 8 piirretään tangentti pisteeseen, jossa käyrä leikkaa y-akselin. Määritä tangentin yhtälö.

MAA7 7.1 Koe Jussi Tyni Valitse kuusi tehtävää! Tee vastauspaperiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin!

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0

1.1. YHDISTETTY FUNKTIO

k-kantaisen eksponenttifunktion ominaisuuksia

MAA7 Kurssikoe Jussi Tyni Tee B-osion konseptiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! Laske huolellisesti!

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0

A-osio. Ilman laskinta. MAOL-taulukkokirja saa olla käytössä. Maksimissaan yksi tunti aikaa. Laske kaikki tehtävät:

4. Kertausosa. 1. a) 12

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Tee konseptiin pisteytysruudukko! Muista kirjata nimesi ja ryhmäsi. Lue ohjeet huolellisesti

KERTAUSHARJOITUKSIA. 1. Rationaalifunktio a) ( ) 2 ( ) Vastaus: a) = = 267. a) a b) a. Vastaus: a) a a a a 268.

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

3. Laadi f unktioille f (x) = 2x + 6 ja g(x) = x 2 + 7x 10 merkkikaaviot. Millä muuttujan x arvolla f unktioiden arvot ovat positiivisia?

11 MATEMAATTINEN ANALYYSI

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Vastaus: Määrittelyehto on x 1 ja nollakohta x = 1.

Tekijä Pitkä matematiikka a) Ratkaistaan nimittäjien nollakohdat. ja x = 0. x 1= Funktion f määrittelyehto on x 1 ja x 0.

MAA7 7.3 Koe Jussi Tyni Valitse kuusi tehtävää! Tee vastauspaperiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin!

Differentiaalilaskenta 1.

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.)

B-OSA. 1. Valitse oikea vaihtoehto. Vaihtoehdoista vain yksi on oikea.

Vastaus: 10. Kertausharjoituksia. 1. Lukujonot lim = lim n + = = n n. Vastaus: suppenee raja-arvona Vastaus:

Juuri 7 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty c) sin 50 = sin ( ) = sin 130 = 0,77

MAA7 7.2 Koe Jussi Tyni Valitse kuusi tehtävää! Tee vastauspaperiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! lim.

Pyramidi 9 Trigonometriset funktiot ja lukujonot HK1-1. Dsin3 x. 3cos3x. Dsinx. u( x) sinx ja u ( x) cosx. Dsin. Dsin

Matematiikan peruskurssi (MATY020) Harjoitus 7 to

5 Rationaalifunktion kulku

x = 6 x = : x = KERTAUSHARJOITUKSIA Funktion nollakohdat ja merkki 229.a) Funktio f ( x) = 2x+ Nollakohta f x b) Funktio gx ( ) = x

yleisessä muodossa x y ax by c 0. 6p

Matematiikkaa kauppatieteilijöille

4 Polynomifunktion kulku

Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö ESITIEDOT: reaalifunktiot, derivaatta

Äänekosken lukio Mab4 Matemaattinen analyysi S2016

VASTAA YHTEENSÄ KUUTEEN TEHTÄVÄÄN

Lisätehtäviä. Rationaalifunktio. x 2. a b ab. 6u x x x. kx x

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 6 Maanantai

Mikäli funktio on koko ajan kasvava/vähenevä jollain välillä, on se tällä välillä monotoninen.

Lue tehtävänannot huolella. Tee pisteytysruudukko 1. konseptin yläreunaan. ILMAN LASKINTA -OSIO! LASKE KAIKKI SEURAAVAT TEHTÄVÄT:

1.1 Polynomifunktio ( x ) = 2 x - 6

A = (a 2x) 2. f (x) = 12x 2 8ax + a 2 = 0 x = 8a ± 64a 2 48a x = a 6 tai x = a 2.

Kaikkiin tehtäviin ratkaisujen välivaiheet näkyviin! Lue tehtävänannot huolellisesti. Tee pisteytysruudukko B-osion konseptin yläreunaan!

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A)

x + 1 πx + 2y = 6 2y = 6 x 1 2 πx y = x 1 4 πx Ikkunan pinta-ala on suorakulmion ja puoliympyrän pinta-alojen summa, eli

c) Määritä paraabelin yhtälö, kun tiedetään, että sen huippu on y-akselilla korkeudella 6 ja sen nollakohdat ovat x-akselin kohdissa x=-2 ja x=2.

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA

Matematiikan perusteet taloustieteilij oille I

5 Differentiaalilaskentaa

x = π 3 + nπ, x + 1 f (x) = 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 = 2x2 + 2x x 2 = x2 + 2x f ( 3) = ( 3)2 + 2 ( 3) ( 3) = = 21 tosi

A-osa. Ratkaise kaikki tämän osan tehtävät. Tehtävät arvostellaan pistein 0-6. Taulukkokirjaa saa käyttää apuna, laskinta ei.

Matematiikan tukikurssi

Juuri 12 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Anna jokaisen kohdan vastaus kolmen merkitsevän numeron tarkkuudella muodossa

x 5 15 x 25 10x 40 11x x y 36 y sijoitus jompaankumpaan yhtälöön : b)

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2018 Insinöörivalinnan matematiikan koe, , Ratkaisut (Sarja A)

( ) < ( ) Lisätehtävät. Polynomifunktio. Epäyhtälöt 137. x < 2. d) 2 3 < 8+ < 1+ Vastaus: x < 3. Vastaus: x < 5 6. x x. x < Vastaus: x < 2

Kertaus. Integraalifunktio ja integrointi. 2( x 1) 1 2x. 3( x 1) 1 (3x 1) KERTAUSTEHTÄVIÄ. K1. a)

Huippu 7 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Funktion suurin ja pienin arvo DERIVAATTA,

KERTAUS KERTAUSTEHTÄVIÄ K1. P( 1) = 3 ( 1) + 2 ( 1) ( 1) 3 = = 4

MAA7 HARJOITUSTEHTÄVIÄ

PRELIMINÄÄRIKOE. Pitkä Matematiikka

3 Määrätty integraali

Lue tehtävänannot huolella. Tee pisteytysruudukko 1. konseptin yläreunaan.

1. a. Ratkaise yhtälö 8 x 5 4 x + 2 x+2 = 0 b. Määrää joku toisen asteen epäyhtälö, jonka ratkaisu on 2 x 1.

Funktio 1. a) Mikä on funktion f (x) = x lähtöjoukko eli määrittelyjoukko, kun 0 x 5?

3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO

Muista tutkia ihan aluksi määrittelyjoukot, kun törmäät seuraaviin funktioihin:

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.

4 FUNKTION ANALYSOINTIA

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo 10-13

Preliminäärikoe Tehtävät Pitkä matematiikka / 3

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

LASKIN ON SALLITTU ELLEI TOISIN MAINITTU! TARKISTA TEHTÄVÄT KOKEEN JÄLKEEN JA ANNA PISTEESI RUUTUUN!

Preliminäärikoe Tehtävät A-osio Pitkä matematiikka kevät 2016 Sivu 1 / 4

TEHTÄVIEN RATKAISUT. Luku a) Merkintä f (5) tarkoittaa lukua, jonka funktio tuottaa, kun siihen syötetään luku 5.

1 Rationaalifunktio , a) Sijoitetaan nopeus 50 km/h vaihtoaikaa kuvaavan funktion lausekkeeseen.

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo Ratkaisut ja pisteytysohjeet

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Ratkaisuja, Tehtävät

3.1 Väliarvolause. Funktion kasvaminen ja väheneminen

Preliminäärikoe Pitkä Matematiikka

Matematiikan peruskurssi (MATY020) Harjoitus 10 to

6 Funktioita ja yhtälöitä

Tekijä Pitkä matematiikka

1.1 Polynomifunktio ( x ) = 2 x - 6

Olkoon funktion f määrittelyjoukkona reaalilukuväli (erityistapauksena R). Jos kaikilla määrittelyjoukon luvuilla x 1 ja x 2 on voimassa ehto:

Juuri 12 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Pyramidi 10 Integraalilaskenta harjoituskokeiden ratkaisut sivu 298 Päivitetty

Transkriptio:

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni 5 a) Derivoi f ( ) e b) Mikä on funktion f () = ln(5 ) 00 c) Ratkaise yhtälö määrittelyjoukko log Käyrälle g( ) e 8 piirretään tangeti pisteeseen, jossa käyrä leikkaa y-akselin Määritä millä korkeudella tangeti leikkaa y-akselin a) Määritä funktion g( t) ln( t t ) suurin ja pienin arvo Perustele vastauksesi derivaatan avulla, pelkkä kuvaaja ei riitä b) Radioaktiivisen plutonium-777 aineen määrä pienenee radioaktiivisen hajoamisen myötä, prosetia vuodessa Voimalaonnettomuuden saastuttamalla alueella aineen määrä ylitti aluksi kymmenkertaisesti turvallisuusrajan Kuinka monen vuoden kuluttua aineen määrä on sallituissa rajoissa alueella ja sinne voidaan rakeaa viehättävä asuinlähiö? a) Ratkaise yhtälö b) Määritä tarkka arvo derivaatalle f 5 (ln ), kun f ( ) ( ) e 5 5 Onko funktio f ( ) monotoninen (pelkästään kasvava tai vähenevä)? Mikä on tämän funktion pienin arvo? 6 Järven yli kulkee suora jäätie Matti lähtee moottorikelkalla rannasta tavoitteena saari, jonka lyhin etäisyys jäätiestä on 800 m Tämä lähin kohta jäätiestä on puolestaan, km päässä rannasta Moottorikelkka kulkee jäätiellä 65 km/h ja tien ulkopuolella 5 km/h Mikä on nopein reitti rannasta saareen?

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni 7 Juuri valmistetun teen lämpötila on 0 C Jos tee laitetaan termospulloon, viiden tunnin kuluttua lämpötila on 0 C Lämpötilan T muutos termospullossa noudattaa funktiota T( t) m e, missä m ja n ovat vakioita sekä t aika minuuteissa a) Määrää vakiot m ja n yksikköineen b) Paljonko on lämpötilan muutosnopeus kahden tunnin kuluttua? Anna vastauksessa myös muutosnopeuden yksikkö 8 a) Mitä arvoja funktio f ( ) saa välillä ln,e? b) Määritä funktion f ( ), ja suurin ja pienin arvo annetulla välillä Piirrä funktion kulusta mallikuva annetulle välille ****************************************************************** BONUSTEHTÄVÄ +p: Määritä funktion f ( ) ln( ) 5 kääeisfunktio OTA TÄMÄ KOEPAPERI MUKAASI! OIKEAT VASTAUKSET LÖYTYVÄT TÄMÄN PÄIVÄN AIKANA (n klo :0 jälkeen) NETISTÄ OSOITTEESTA: http://jussityniwordpresscom/

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni MAA8 Ratkaisut: a) f ( ) e 5 f D e De e e e 5 5 5 5 5 '( ) ( ) ( 8 ) ln(5 ) b) f( ) 00 on määritelty kun logaritmin ja juuren sisustat ovat positiivisia, eli 5 0 5 määritelty, kun 0 5 00 0 0 0 c) log 6 Käyrä leikkaa y-akselia, kun =0, koska y-akseli kulkee -akselin kohdasta 0 Lasketaan leikkauspisteen y-koordinaatti sijoittamalla funktioon =0 g 0 (0) e 8 8 6 Koordinaattipiste on siis (0,-6) Derivaatta = käyrälle piirretyn tangein kulmakerroin, joten: g '( ) e e => Kulmakerroin -akselin kohdassa 0 on siis Nyt käytetään suoran yhtä- g löä: 0 '(0) e y y k( ) 0 0 y ( 6) ( 0) y 6 y 6 Suoran yhtälöstä nähdään, että tangeti leikkaa y-akselin korkeudelta y=-6 a) g t t t ( ) ln( ) määritelty kun t, t 0 Alaspäin aukeava parabeli, nollakohdat 0 ja, joten 0<< g t t t ( ) ln( ) t t g ( t) g ( t) 0 kun 0 t t t t t 0 t t Tutkitaan merkkikaaviolla alkuperäisen funktion kulkua:

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni Suurin arvo =, joten g() ln( ) ln Funktio ei ole määritelty avoimen välinsä ]0,[ päätepisteissä, joten sillä ei ole pieniä arvoa! b)olkoon M se määrä ainetta, joka on juuri ja juuri turvallisuusrajan mukainen Kymmenkertainen määrä on 0M, prosein mukainen väheyminen tarkoittaa sitä, että ainetta jää jäljelle 0,76 osaa 0M:stä joka vuosi Näin ollen: n 0,76 0M M missä n on vuosien määrä Ratkaistaan n: n 0,76 0 M M : M n 0,76 0 :0 n 0,76 lg 0 n lg 0,76 lg( ) 0 n lg 0,76 lg lg0 n lg 0,76 0 : lg 076 n, 785 lg 0,76 Eli noin 5 vuotta a) yhtälö on määritelty, kun juuren sisusta on positiivien tai nolla, ja juuren vastaus on positiivinen tai nolla, eli: 0 0 Nyt uskaltaa korottaa puolittain toiseen

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni () ( ) 6 6 0 8 Nollakohdat: 7 ei sovi määrittelyjoukkoon, joten on ainoa ratkaisu b) f ( ) ( ) e 5 f D e De f 5 5 '( ) ( ) ( ) 5 5 5 5 e 5 e ( ) e ( 5( )) e ( 5 ) 5 5 5ln '(ln ) e ( 5ln 5 ) 5 5 ln 5ln 5 5 e ( 5ln ) e ( 5 ln ) 5 ln e ( ln ) ( ln ) 8 ln 5 Funktio f ( ) on määritelty, kun 0 Funktion f ( ) derivaattafunktion f ( ) ( ) nollakohdat saadaan yhtälöstä ( ) 0 0 tai 0 0 tai Koska f ( ) ( ) 0 ja f ( ) ( ) 0, niin funktio 6 f ( ) on aidosti vähenevä välillä 0, ja aidosti kasvava, kun Negatiivisilla 6 6 muuttujan arvoilla funktiota ei ole edes määritelty Näin ollen funktion f ( ) pienin 8 7 808 7 arvo on f ( ) ( ) 6 6 6 6 56 6 56 56 6 Olkoon piste A se jäätien piste, josta käännytään kohti saarta Olkoon S saari, R rannan piste, josta jäätie alkaa, ja L jäätien lähinnä saarta oleva piste Valitaan muuttujaksi AL

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni Tällöin RA, ja AS 0,8 (suorakulmaisesta kolmiosta Pythagoraan lauseella) Nyt voimme muodostaa funktion, joka ilmoittaa kokonaisajan rannasta saareen: RA AS 0,8 65 5 65 5 65 65 5 t () on määritelty ja derivoituva kaikkialla, mutta riittää tutkia suljettua väliä 0 ;,,, t ( ) ( 0,8 ) 65 5 0,6 t ( ) ( 0,6) 0, kun 65 5 65 5 0,6 65 5 0,6 5 0,6 = 65 Koska yhtälön molemmat puolet ovat tarkasteltavalla välillä ei- negatiivisia, niin yhtälö voidaan korottaa puolittain neliöön Tällöin saadaan 05 6 5 ja edelleen ( negatiivinen nollakohta ei ole tarkasteltavalla välillä ) 6 6 6, joten 0, 7675 00 75 5 Lasketaan lopuksi funktion arvo sekä välin päätepisteissä että derivaatan nollakohdassa: 6 t ( 0) 0,070, t (,) 0, 078 ja t ( ) 0, 065 Siis funktion pienin arvo on derivaatan nollakohdassa, jolloin,km 0,77km = 5,6km Vastaus: Matin kannattaa ajaa jäätietä 60 metriä ja kääyä siitä suoraan kohti saarta 7 a) Yhtälöparista T(0) 0 0 Ylemmästä yhtälöstä saamme me n 0 m 0 Koska kyseessä on lämpötila, niin m 0 C Sijoitamme tämän vakion m arvon alempaan yhtälöön, jolloin T(5 60) 0 n00 00n 00n saamme 0 e 0 e ln( e ) ln( ) 00n ln( ) ln( ) n,700 0 00,70 0

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni Koska eksponeissa oleva aika t on minuutteja, saamme ln( ) n 00 min,7 0 min b) Lämpötilan T( t) m e muutosnopeus on derivaatta T ( t) mn e ja hetkellä 0 min se on ln( ) ln( ) 0 ln( ) 00 5 T (0) 0 e ln( ) e 0,7588 0,76 Yksikkö huomioiden 00 0 ln( ) C C 5 T (0) ln( ) e 0,76 0 min min c) Jäähtymisnopeus J (t) on muutosnopeuden T (t) vastaluku Koska vakio m on positiivinen ja vakio n negatiivinen sekä e positiivinen, niin T ( t) 0 kaikilla ajan t arvoilla, joten J ( t) mn e 0 kaikilla ajan t arvoilla Jotta saamme selville, milloin J (t) on suurin, on meidän derivoitava J (t) Saamme J ( t) mn e 0, joten J (t) on kaikilla ajan t ei- negatiivisilla arvoilla vähenevä, joten J (t) on suurin, kun aika t = 0 Vastaus: a) m 0 C ja C n,7 0 b) T (0) 0,76 c) t = 0 min min min 8 a) () Lasketaan funktion f ( ) arvo välin päätepisteissä, saamme ln ( ) e f ( ) 5,5 ja f ( e) e 7,8 ln e ln( ) ln( ) () Lasketaan funktion arvo välille ln,e kuuluvissa derivaatan nollakohdissa Saamme ln ln (ln ) ( ) f, josta derivaatan nollakohdiksi saamme 0 (ln ) (ln ) (ln ) tai ln 0 ln e e, joista 0 ei kelpaa, koska se ei kuulu välille,e e e Saamme f ( e) e 5,6 ln e Funktio f ( ) jatkuvana funktiona saa kaikki arvot pienimmän arvon f ( e) e ja suurimman arvon f ( e) e väliltä, joten A f ln e, e

MAA8 Juuri- ja logaritmifunktiot 70 Jussi Tyni Vastaus: Arvojoukko f e, e f ( ), ja b) f '( ) Derivaatan nollakohdat: 0 () määritelty, kun 0 =>,, ei käy vastaukseksi, koska ei kuulu juuriyhtälön määrittelyjoukkoon Derivaatalla on siis vain yksi nollakohta, n Ääriarvot derivaatan nollakohdista, merkkikaaviolla onko min vai ma Kokeiluarvot: f ()=0, ja f (,5)=-0,5, f'() + - f() On löydetty siis funktion maksimikohta =, Tällöin funktion arvo f(,)=, Funktion ääriarvot voivat lisäksi löytyä tarkasteluvälin päätepisteistä Lasketaan siis f(-)=- ja f()= Maksimikohta on siis = ja maksimiarvo on f()=