21
Toegepaste Wiskunde deel 1 6 e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening 1. 2 1 2 lim ( ) lim (via een tabel te bepalen) 3 1 3 x x x fx x 2 1 2 lim ( ) lim (via een tabel te bepalen) 3 1 3 x x x fx x Dit betekent dat de grafiek van f zowel naar links als naar rechts een horizontale asymptoot heeft. De vergelijking van deze asymptoot is in beide gevallen 2 3 x . 2. a. 2 2 3 3 3 6 lim 9 9 x x x b. 2 2 3 3 3 6 lim lim 0 2 6 x x x x c. 2 3 3 3 3 3 1 lim lim lim 3 3 3 9 x x x x x x x x x Deze limiet bestaat niet, want 3 1 lim 3 x x en 3 1 lim 3 x x d. 1 2 6 3 3 3 3 3 1 1 lim lim lim 3 3 3 3 3 9 x x x x x x x x x e. 2 2 3 9 18 lim 9 0 x x x f. 2 2 3 9 18 lim 9 0 x x x 3. a. 2 2 0 0 0 4 4 4 4 lim lim lim 1 4 4 4 4 x x x xx x x x xx x x x b. 2 2 0 0 0 4 4 4 4 lim lim lim 1 4 4 4 4 x x x xx x x x xx x x x c. 2 2 0 0 0 4 4 4 4 lim lim lim 1 4 4 4 4 x x x xx x x x xx x x x d. 2 2 4 4 4 4 4 4 8 lim lim lim 4 4 4 0 x x x xx x x x xx x x x e. 2 2 4 4 4 4 4 4 8 lim lim lim 4 4 4 0 x x x xx x x x xx x x x f. 2 2 4 4 lim 4 x x x x x bestaat niet, want 2 2 4 4 lim 4 x x x x x en 2 2 4 4 lim 4 x x x x x

Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

  • Upload
    others

  • View
    10

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

1.

2 1 2lim ( ) lim (via een tabel te bepalen)

3 1 3

x x

xf x

x

2 1 2lim ( ) lim (via een tabel te bepalen)

3 1 3

x x

xf x

x

Dit betekent dat de grafiek van f zowel naar links als naar rechts een horizontale

asymptoot heeft. De vergelijking van deze asymptoot is in beide gevallen 2

3x .

2.

a. 2

2 33

3 6lim

99

x

x

x

b. 2 23 3

3 6lim lim

02 6

x x

x

x

c. 23 3 3

3 3 1lim lim lim

3 3 39

x x x

x x

x x xx

Deze limiet bestaat niet, want 3

1lim

3

x x en

3

1lim

3

x x

d.

1

2 63 3 3

3 3 1 1lim lim lim

3 3 3 3 39

x x x

x x

x x xx

e. 2

23

9 18lim

9 0

x

x

x

f. 2

23

9 18lim

9 0

x

x

x

3.

a.

2

20 0 0

44 4 4lim lim lim 1

4 4 44

x x x

x xx x x

x x xx x

b.

2

20 0 0

44 4 4lim lim lim 1

4 4 44

x x x

x xx x x

x x xx x

c.

2

20 0 0

44 4 4lim lim lim 1

4 4 44

x x x

x xx x x

x x xx x

d.

2

24 4 4

44 4 8lim lim lim

4 44 0

x x x

x xx x x

x x xx x

e.

2

24 4 4

44 4 8lim lim lim

4 44 0

x x x

x xx x x

x x xx x

f. 2

24

4lim

4

x

x x

x xbestaat niet, want

2

24

4lim

4

x

x x

x x en

2

24

4lim

4

x

x x

x x

Page 2: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

g.

2

22 2 2

22 2lim lim lim

2 2 24 0

x x x

x xx x x

x x xx

h.

2

22 22 2

22 2lim lim lim

2 2 24 0

x x x

x xx x x

x x xx

i.

2

22 2

2 4 4lim lim

02

x x

x x

x

j.

2

22 2

2 4 4lim lim

02

x x

x x

x

k.

2

2 22 2 2

22 2lim lim lim

2 02 2

x x x

x xx x x

xx x

l.

2

2 22 2 2

22 2lim lim lim

2 02 2

x x x

x xx x x

xx x

4.

a.

3

3 2 2 2

2 2

22 2

1 14 4

4 1 0lim lim lim

2 3 03 2 2 33

t t t

tt

t t t t

t t

tt t

b.

3

3 2 2 2

2 2

22 2

1 14 4

4 1 0lim lim lim

2 3 03 2 2 33

t t t

tt

t t t t

t t

tt t

c.

2

2 2 2 2

2 2

22 2

1 14 4

4 1 4 0 4lim lim lim

2 3 0 33 2 2 33

t t t

t

t t t t

t t

tt t

d.

2

2 2 2 2

2 2

22 2

1 14 4

4 1 4 0 4lim lim lim

2 3 0 33 2 2 33

t t t

t

t t t t

t t

tt t

e.

3

3 4 4 4

4 4

44 4

1 4 14

4 1 0 0 0lim lim lim 0

2 3 0 33 2 2 33

t t t

t

t tt t t

t t

tt t

f.

3

3 4 4 4

4 4

44 4

1 4 14

4 1 0 0 0lim lim lim 0

2 3 0 33 2 2 33

t t t

t

t tt t t

t t

tt t

Page 3: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

g.

42

4 22 2 2

2 2

22 2 2

1 112 42 4

1 2 4lim lim lim

1 52 5 5 22

0 2 0 4lim

2 0 5 0 2

u u u

u

u uu

u u u u uu u u

u u u u

uu uu u u

h.

2

2 2 2

2 2

2 2 2

2

2

34

3 4lim lim

5 2 52

34

0 4 4lim 2

5 1 0 2 0 22

u u

u

u

u u u

u u u u u u

u u u

u

u u

5.

a. 0 0 0

sin( 3 ) sin(3 ) 3 sin(3 ) 3 3lim lim lim 1

5 5 5 3 5 5

x x x

x x x

x x x

b. 1 11

2 2210 02

tan tan 1 1lim lim 1

2 2 4 4

x x

x x

x x

c. 0

0lim 0

cos(2 ) 1

x

x

x

d.

20 0

0

0

sin(2 ) 3 1 sin(2 ) 2 3 1lim lim

tan(3 ) 3 2 1 tan(3 ) 3tan (3 )

3 sin(2 ) 3 1 2 1lim

tan(3 ) 2 tan(3 ) 3 1 3

3 sin(2 ) 3 2 2 2lim 1 1 1

tan(3 ) 2 tan(3 ) 9 9 9

x x

x

x

x x x x x x

x x x xx

x x x x

x x x x

x x x

x x x

e. 2

0 0

3 3 0lim lim 1 0

sin cos sin cos 1

x x

x x x

x x x x

f.

2

20 0

0

5 3 1 3 1 2 1lim lim5

sin(3 ) 3 sin(3 ) 3 tan 2 2sin(3 ) tan 2

3 3 2 1 1 1lim 5

sin(3 ) sin(3 ) tan 2 3 3 2

1 11 1 1 5

3 3

x x

x

x x x x

x x x xx x

x x x

x x x x

Page 4: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

6.

a. tan(3 )

lim2x

x

x bestaat niet, want tan(3 )x gaat voor groter wordende waarden van

x afwisselend naar en .

b. Omdat 1 sin(3 ) 1 x geldt 2 2 2

1 sin(3 ) 1

x

x x x. Ook geldt:

2

1lim 0

x x

.

Vanwege de insluitstelling geldt dan: 2

sin(3 )lim 0

x

x

x

c. limsinx

x

x bestaat niet. Voor groter wordende waarden van x neemt

sin x afwisselend positieve en negatieve waarden aan, waardoor sin

x

xsteeds

sterker positieve en negatieve waarden aanneemt. Er treden ook steeds verticale asymptoten op.

d. 2

3lim

(sin )x

x

x bestaat niet. Voor steeds sterker negatieve waarden van x neemt

3(sin )x afwisselend positieve en negatieve waarden aan, waardoor 2

3(sin )

x

x

steeds sterker positieve en negatieve waarden aanneemt. Er treden ook steeds verticale asymptoten op.

e 2

limsin

x

x x bestaat niet. Voor groter wordende waarden van x neemt

sin x afwisselend positieve en negatieve waarden aan en 2 x wordt steeds sterker

positief, waardoor 2

sin

x

xsteeds sterker positieve en negatieve waarden aanneemt.

Er treden ook steeds verticale asymptoten op.

f Omdat 1 sin(3 ) 1 x geldt

2 2 2

sin 31 1

e e e

x x x

x.

Ook geldt: 2

2

1lim lim e 0

e

x

xx x.

Vanwege de insluitstelling geldt dan: 2

sin 3lim 0

e

xx

x

7.

a.. V.A.: 2t ; H.A.: 0y

b. V.A.: geen; H.A.: 3y

c. V.A.: 0x 1

2x ; H.A.: 0y

d. V.A.: 0x ,1

2x en

1

2x ; H.A.: 0y

e. V.A.: 0u ; H.A.: 2y

f. V.A.: 0u ; H.A.: 0y

Page 5: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

8.

a. 2 5 6

( )5

x xf x

x; oneindige discontinuïteit voor 5 x .

b. 2 5 6

( )3

x xf x

x; ophefbare discontinuïteit voor 3 x ;.

c. 2

2( )

2

xf x

x x; ophefbare discontinuïteit voor 2 x en

oneindige discontinuïteit voor 1x .

d. 2 1

( )1

xf x

x; eindige sprong discontinuïteit voor 1x .

9.

a.

2 4voor 2

( ) 2 4

2 voor 2

xx

f x x

x

Deze functie is nergens discontinu b.

2

1

4

2

2 voor 1

1( ) voor 1 1

tan π

2 voor 1

x x

f x xx

x x

Eindige sprongdiscontinuïteit voor 1x (N.B. Voor 1 x is de functie wel continu)

10.

a.

sin(3 )voor 0

( ) 5

voor 0

xx

f x x

a x

Omdat 0 0

sin(3 ) 3lim ( ) lim

5 5

x x

xf x

xmoet voor a de waarde

3

5 gekozen worden.

b.

cos(3 )voor 0

( ) 5

voor 0

xx

f x x

a x

0 0

cos(3 )lim ( ) lim

5

x x

xf x

x bestaat niet, omdat

0 0

cos(3 ) 1lim ( ) lim

5 0

x x

xf x

x en

0 0

cos(3 ) 1lim ( ) lim

5 0

x x

xf x

x. Er is daarom geen enkele waarde van a

waarvoor de functie f continu is.

Page 6: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

c.

3

voor 0( )

voor 0

x xx

f x x

a x

0lim ( )x

f x bestaat niet, omdat linker- en rechterlimiet ongelijk zijn aan elkaar:

2 23

0 0 0 0

1 1lim ( ) lim lim lim 1

1

x x x x

x x xx xf x

x x en

232

0 0 0 0

1lim ( ) lim lim lim 1 1

x x x x

x xx xf x x

x x.

Er is daarom geen enkele waarde van a waarvoor de functie f continu is.

11.

a. 2lim arccos(1 e ) arccos(1 0) 0

x

x

b. tan3

0

e 1lim

5 0

x

x x

c. 0 0

tan 3 tan 3 3 3 3lim lim 1

5 3 5 5 5

x x

x x

x x en dus

tan 3 3

5 5

0lim e e 1,822

x

x

x

12.

a. 0 0

tan 3 tan 3 3 3lim lim

2 3 2 2

t t

t t

t t en dus

0

tan 3 3limln ln 0,405

2 2t

t

t

b. Omdat 1 cos(3 ) 1 t en 0t (we nemen een limiet voor t ) geldt:

1 cos3 1

2 2 2

t

t t t. Ook geldt:

1lim 0

2

t t.

Vanwege de insluitstelling geldt dan: cos 3

lim 02

t

t

t. Ook geldt:

cos30

2

t

t

Daarom is cos3 cos3lim ln ln lim ln 0

2 2

t t

t t

t t

13.

a. 1 0Δ 0 0

0Δ 1 0 1 0

f fy

x.

b. 0,1 0 0,01 0,1 0Δ 0,09

0,9Δ 0,1 0 0,1 0 0,1

f fy

x

c. 3,9 4Δ 13,24 14 0,76

7,6Δ 3,9 4 3,9 4 0,1

f fy

x

.

d. 0,9 1Δ 0,139 0 0,139

1,39Δ 0,9 1 0,9 1 0,1

f fy

x

.

Page 7: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

14.

a. 1 0Δ 1 3

2Δ 1 0 1 0

f fy

x.

b.

2 3Δ 7 92

Δ 2 3 2 3

f fy

x

c.

1 3 2 1 3 2Δ 3 2 2 3 22

Δ 1 1 1

f a f a a ay a a

x a a a a

d.

3 2 3 2Δ

Δ

3 2 2 3 2 22

f a a f a a a ay

x a a a a a a

a a a a

a a

.

15.

a.

2 2

22 2

2

2 3 2 3Δ

Δ

2 4 2 3 3 2 3

4 2 34 2 3 4 3 2

t t t t t tf t t f ty

t t t

t t t t t t t t

t

t t t tt t t t

t

b.

2 2

22 2 2

2

1 1Δ

Δ

1 2 2 1 2 1 2 1

2 22 2 2 2

u u uf u u f uz

u u u

u u u u u u u u

u

u u u uu u u u

u

16.

a

2 2

0 0

22

0 0

0

1 3 1 1 3 11 1(1) lim lim

1 2 3 3 2lim lim

lim 1 1

t t

t t

t

t tf t ff

t t

t t t t t

t t

t

b

Page 8: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

2 2

0 0

22 2

0

2

0 0

3 3( ) lim lim

2 3 3 3lim

2 3lim lim 2 3 2 3

t t

t

t t

t t t t t tf t t f tf t

t t

t t t t t t t t

t

t t t tt t t

t

17.

a. 4 2 3 1 3( ) 2 3 4 ( ) 2 4 3 2 0 8 6 f x x x f x x x x x

b. 7 1

8 84 3 4 23 3

( ) 3 1 3 1f x x x x x x x x

3 1

7 8 1 7 4 34 24 3 2 4

4( ) 3 0 3

3f x x x x

x

c. 5 1 7

3 2 2 22

4 1( ) 5 4 5f x x x x x x

x x x

7 3 5

7 7 25 12 2 232 22 2

10 1( ) 4 0

2f x x x x x x

x x x x

d. 11 2

33 2π

1 1 1( ) ( ) 1 0

π

f x x f x xx x

18.

a. 2

4( ) 4 tan sin 2 ( ) cos 2

cos f x x x x f x x

x

b. 1

( ) tancos

g x xx

2 2 2 2 2

cos 0 1 sin1 1 sin 1 sin( )

cos cos cos cos cos

x x x xg x

x x x x x

c. 2 2

1 sin( ) sin tan ( ) cos tan sin sin

cos cos

tf t t t f t t t t t

t t

d. 2

2 2 1( ) sin ( ) cos cos

2 2

xh t x t x t h t x t x x t

t t

19.

a.

1

23 1

( ) 33 3

xf x x x

x

3

1 2

2

1 3 1( ) 3 3

33 2f x x

x x

b. 4

4 5

5

3 2 3 2( )

4 4 55

yg y y y

y

3 6 3

6

3 2 2( ) 4 5 3

4 5g y y y y

y

c. 3( ) 3 2 5 4 7h t t t t

Page 9: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

2 3

2 3

( ) 9 2 4 7 3 2 5 7

9 2 4 7 7 3 2 5

h t t t t t

t t t t

d. 2

2

1( )

1

tk t

t

2 2 3 3

2 2 22 2 2

1 2 1 2 2 2 2 2 4( )

1 1 1

t t t t t t t t tk t

t t t

20.

a. 2

( )tan

th t

t

22 2 22

2 2 2 2

1tan 2

2 tan cos 2 sin coscos( )cos tan sintan

t t tt t t t t t t tth t

t t tt

b.

2

2

2

2

3

2 2

3 3

tan( )

cos

1cos 1 tan sin

cos( )

cos

1cos sin tan sin

cos

cos

cos 1 sin cos cos tan sin

cos

cos 1 sin cos sin 2 sin cos

cos cos

t tg t

t

t t t tt

g tt

t t t t tt

t

t t t t t t t

t

t t t t t t t t

t t

c.

1 51

2 2 23 3 62( ) 3 3 3f x x x x x x x x x

15 6

66

5( ) 3 2 2 3

6f x x x x

x

d. 2( ) sin tanh x x x x

2 2

2

22

2

1( ) 2 sin tan cos tan sin

cos

sin2 sin tan sin

cos

h x x x x x x x x xx

x xx x x x x

x

21.

Uit 1 2

3( ) 2 1 f x x x volgt: 2

3( ) 2 f x x .

a. Het bedoelde punt is 4

31, (1) 1,f .

De richtingscoëfficiënt van de raaklijn in dit punt is 2 8

3 3(1) 2 f .

Page 10: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

De vergelijking van de raaklijn is dan 8

3 y x b . Deze lijn gaat door het punt 4

31, .

Invullen van dit punt geeft: 4 8 4

3 3 31 b b .

De vergelijking van de gevraagde raaklijn is daarmee 8 4

3 3 y x .

b. Het bedoelde punt is 0, (0) 0, 1 f .

De richtingscoëfficiënt van de raaklijn in dit punt is (0) 2 f .

De vergelijking van de raaklijn is dan 2 y x b . Deze lijn gaat door het punt 0, 1 .

Invullen van dit punt geeft: 1 2 0 1 b b . De vergelijking van de gevraagde raaklijn is daarmee 2 1 y x .

c. Een horizontale raaklijn heeft richtingscoëfficiënt 0, dus voor het bedoelde punt geldt:

( ) 0 f x en dus 2

32 0 3 x x

Het bedoelde punt is dus 3, ( 3) 3, 4 f

De vergelijking van de raaklijn is dan 0 y x b , dus y b . Deze lijn gaat door het

punt 3, 4 . Invullen van dit punt geeft: 4 4 b b .

De vergelijking van de gevraagde horizontale raaklijn is dus 4 y .

22.

a. 7 6

2 2( ) 2 3 5 ( ) 7 2 3 5 4 3 f x x x f x x x x

b. 2

4 2( ) 3 1f t t t

3 3

4 2 3 2 4 2( ) 2 3 1 4 6 4 2 3 3 1f t t t t t t t t t

c. 5

33 2( ) 2 4g t t t

43 4

3 2 2 2

43 4

3 2 2 2

( ) 5 2 4 3 2 3 4 2

5 2 4 3 12 4

g t t t t t t

t t t t t

d. 5 3

5 3( ) 3 1 3f x x x x

4 3 5 25 4 3 5 3 2

4 25 3 4 3 5 2

4 25 3 4 7 3 7 3

4 25 3 7 4 3

( ) 5 3 5 3 1 3 3 3 1 3 9

3 1 3 5 5 3 1 3 3 3 9

3 1 3 25 75 15 45 27 81

3 1 3 102 25 126 15

f x x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x

Page 11: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

23.

a. 23 2 1

( )5 4

u uh u

u

2

2

2 2 2

2 2

5 4 6 2 3 2 1 5( )

5 4

30 10 24 8 15 10 5 15 24 13

5 4 5 4

u u u uh u

u

u u u u u u u

u u

b.

2

22

1( )

1

tk t

t

22 2 2

42

2 2 2 2 2

4 3 32 2 2

1 2 1 2 1 2( )

1

2 1 1 2 1 2 3 2 3

1 1 1

t t t t tk t

t

t t t t t t t t

t t t

of

2 22 2

22

1( ) 1 1

1

tk t t t

t

2 32 2 2

2 2 2

2 3 32 2 2

2 2 2 2

3 3 32 2 2

( ) 2 1 1 2 1 2

4 1 2 1 4 12

1 1 1

2 1 2 2 2 3 2 3

1 1 1

k t t t t t t

t t t t t tt

t t t

t t t t t t t

t t t

c.

52 36

( )5 3

tg t

t

6 2 32 3

2

6 2 2 3

2 3 2

4 42 2

6 62 2

5 3 2 0 6 36( ) 5

5 3 5 3

5 3 10 6 3 3 65

6 5 3

5 5 3 3 10 648 5 5 3 3 10 648

216 216

t t ttg t

t t

t t t t

t t

t t t t t t

t t

of 5 52 3

2 3

6 5 3( )

5 3 6

t tg t

t t

Page 12: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

2 34

2 3 22 3

4 24 2 3 2

2 3 2 62 3 2

6 3 5 3 2 05 3( ) 5

6 6

5 5 3 3 10 6485 3 3 3 6 10 65

6 6 216

t t ttg t

t t

t t tt t t t

t t t

d.

32

4

1( )

5 3

xf x

x

2 34 32 2

8

23 2 2

8

2 22 2 2 2 2

5 5

5 3 3 1 2 1 4 5 3 3( )

5 3

3 2 5 3 1 5 3 1 2 1

5 3

6 1 5 3 2 2 6 1 5 2

5 3 5 3

x x x x xf x

x

x x x x x

x

x x x x x x x

x x

of

32

3 42

4

1( ) 1 5 3

5 3

xf x x x

x

2 34 52 2

2 3 2 32 2 2 2

4 5 5

2 22 2 2 2

5 5

22 2

5

( ) 3 1 2 5 3 1 4 5 3 3

6 1 12 1 6 1 5 3 12 1

5 3 5 3 5 3

6 1 5 3 2 1 6 1 5 2

5 3 5 3

6 1 5 2

5 3

f x x x x x x

x x x x x x x

x x x

x x x x x x x

x x

x x x

x

24.

a. 1

4 5

5 4

1( ) 2

2f x x

x

1 311 4 355 54 4

4( ) 2 4

5 2 2

xf x x x

x x

b.

1 111

2 22

1 3( ) 3 5 ( ) 3 5 3

3 5 2 3 5 3 5

f x x f x x

x x x

c. 1

4 2

4( ) 6 5

6 5

tg t t t

t

Page 13: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

1 1 4114 4 32 22 4 4 4

4 4 4

4 4 4 4 4 4

1 12( ) 6 5 6 5 24

6 5 6 5 6 5

6 5 12 6 5

6 5 6 5 6 5 6 5 6 5 6 5

tg t t t t t

t t t

t t t

t t t t t t

d.

11 22( ) 2 3 2 3g t t t t t

11 12

12 22

32

1 4 32( ) 2 3 2 3

2 2 2 3 4 2 3

ttg t t t t

t t t t t

25.

a.

44

3 3

tantan( )

cos cos

xxf x

x x

3 3 4 2

2

6

3 4 2

6

3 4

5

3 4

3 4 3 4

5 5

3 5

3 3

1cos 4 tan tan 3 cos sin

cos( )

cos

4 cos tan 3 tan cos sin

cos

4 tan 3 tan cos sin

cos

sin sin4 3 cos sin

4 tan 3tan cos sin cos cos

cos cos

sin sin4 3

cos cos

c

x x x x xx

f xx

x x x x x

x

x x x x

x

x xx x

x x x x x x

x x

x x

x x

3 5

5 8

4sin 3sin

os cos

x x

x x

b.

12 2 2

3 3

sin sin( )

cos cos

x xf x

x x

1

3 2 22 2

3 6

13 2 32

2 4

3 2 3

2 4

cos 2sin cos sin 3cos sin1 sin( )

2 cos cos

cos 2cos sin 3sin

sin 2cos

cos 2cos sin 3sin

sin 2cos

x x x x x xxf x

x x

x x x x

x x

x x x x

x x

c. 3 3( ) sin 2 cos 2f t t t

Page 14: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

2 2( ) 3sin 2 cos 2 2 3cos 2 sin 2 2

6sin 2 cos 2 sin 2 cos 2 3sin 4 sin 2 cos 2

f t t t t t

t t t t t t t

d.

14 41

( ) tan 2 tan 2 cos 2cos 2

f t t t tt

23

2

3 3

2 2 2

1( ) 4 tan 2 2 1 cos 2 sin 2 2

cos 2

8 tan 2 2sin 2 8 tan 2 2sin 2

cos 2 cos 2 cos 2

f t t t tt

t t t t

t t t

26.

a. 3 3 32 2( ) e ( ) e 3 3 ex x xf x f x x x

b. sin 2( ) e

xf x x

sin 2 sin 2 sin 2( ) 1 e e cos 2 2 1 2 cos 2 e

x x xf x x x x x

c.

sin 2e

( )tan 3

x x

f xx

sin 2 sin 2

2

2

sin 2 sin 22

2 2

sin 2

2

sin 2

2

1tan 3 e 1 cos 2 2 e 3

cos 3( )

tan 3

cos 3 tan 3 e 1 cos 2 2 3e

cos 3 tan 3

cos 3 sin 3 1 2cos 2 3 e

sin 3

cos 3 sin 3 2cos 2 cos 3 sin 3 3 e

sin 3

x x x x

x x x x

x x

x x

x xx

f xx

x x x

x x

x x x

x

x x x x x

x

d. 13

3sin 2 π

( ) ex x

f x

13

3

13

3

sin 2 π 1 12 3

3 3

sin 2 π1 12

3 3

( ) e 3 sin 2 π cos 2 π 2

3sin 2 π 2 cos 2 π e

x x

x x

f x x x x x

x x x x

27.

a. 3( ) lng t t 2

3

1 3( ) 3g t t

tt

of

3( ) ln 3lng t t t 1 3

( ) 3g tt t

b. 3( ) lng t t

22 21 3ln 3

( ) 3 ln lnt

g t t tt t t

c. ( ) ln ln lng t t

1 1 1 1( )

ln ln ln ln ln lng t

t t t t t t

Page 15: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

d. ( ) ln sin 3g t t

1 1( ) cos 3 3

sin 32 ln sin 3

3cos 3 3

2sin 3 ln sin 3 2 tan 3 ln sin 3

g t ttt

t

t t t t

28.

a. 32 3( ) 7 t tf t

3 32 3 2 3( ) 7 ln7 6 3 3ln7 2 1 7t t t tf t t t

b. 3 log 4 5( ) 2

tf t

3 3log 4 5 log 4 54 ln 21

( ) 2 ln 2 4 24 5 ln 3 ln 3 4 5

t tf t

t t

c. ( ) ln e xg x x e 11 1 1

( ) 1 e e 1e e

xx x

x x

x xg x x

x xx x

of

( ) ln e ln ln e lnx xg x x x x x 1

( ) 1g xx

d. 3

6

ln 2( )

th t

t

6 2 3 5

5 3 5 33

2 12 76

16 ln 2 6

3 ln 2 6 3 6ln 22t( )

t t t tt t t t

h tt tt

of

3 3

6 6 6

ln 2 ln 2 ln ln 2 3ln( )

t t th t

t t t

6 55 5

12 12

7 7

30 ln 2 3ln 6

3 ln 2 3ln 6( )

3 ln 2 3ln 6 3 6ln 2 18ln

t t tt t tt

h tt t

t t

t t

29.

a. ( ) arccos 3 arcsin 3 g t t t

2 2 2 2 2

1 1 3 3 6( ) 3 3

1 9 1 9 1 91 3 1 3

g tt t tt t

b. 3( ) arccosf x x

22

2 63

1 3( ) 3

11

xf x x

xx

c. 2( ) arccos 1k t t t

Page 16: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

2

2 22

22

2 2

22

2 2

22 2

2 2

1 1( ) 1 arccos 1 0 2

2 11 1

arccos 1

1 1 1

arccos 11

arccos 1 arccos 11 1

k t t t tt

t

tt

t t

tt

t t

ttt t

t t t

30.

a. 25( ) 2arctan 5ln 25 u

g u u

2 2 25

2 2 2

1 5 1( ) 2 5 2

251

10 10 10 10

25 25 25

u

g u uu u

u u

u u u

b. 2

( ) arctan 3 f t t t

2

2

2 2

2 2

1( ) 2 arctan 3 1 3

1 3

32 arctan 3 1

1 9

9 4 18 82 arctan 3 arctan 3

1 9 1 9

f t t tt

t tt

t tt t t t

t t

c. 2 1

( )arctan

xg x

x

2

2

2 2

1arctan 2 0 1

2 arctan 11( )arctan arctan

x x xx xxg x

x x

31.

a. 1 8 3

45 2 y x x x

1 18 3 8 3

4 4

7 2 7 2

d d 5 2 d d 5 d 2

2 d 15 d 2d 2 15 2 d

y x x x x x x

x x x x x x x x

7 2

1d d

2 15 2x y

x x

b. 4 2 2 4 3 34 x y x y x y

Page 17: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

4 2 2 4 3 3

4 2 2 4 3 3

4 2 4 2 2 4 2 4 3 3 3 3

3 2 4 4 2 3 2 3 3 2

3 2 4 2 3 3 2 4 2 3

2 2 2 2 2

d d 4

d d d 4

d d d d d 4 4 d

4 d 2 d 2 d 4 d 12 d 12 d

4 d 2 d 12 d 12 d 2 d 4 d

2 2 6 d 2 6 2

x y x y x y

x y x y x y

x y x y x y x y x y x y

x y x x y y xy x x y y x y x x y y

x y x xy x x y x x y y x y y x y y

xy x y xy x x y xy x

2

2 2 2 2 2

2 2 2 2 2

d

2 6 2 6 2d dy d dy

2 2 6 2 6

y y

x y xy x y x x xy yx x

xy x y xy y x xy y

c. 2 2sin z t z t

2 2

2 2 2 2

2 2

2 2 2

2 2 2

d d sin

d d cos d

2 d d cos 2 d d

2 d 2 cos d cos d d

2 2 cos d cos d

z t z t

z t z t z t z t

z z t z t z t z z t

zt z z z t z z t t z t

zt z z t z z t z t

2 2

2

cosd d

2 2 cos

z t zz t

zt z z t

d. 3 5 25 log 3 log x y y x x x

5

3 3 5 5 2

352 3 2 5 22

33 552 222

d 5 log 5 d log d 3 log 3 d log d

1 115 d log 5 d 15 d log 3 d d

ln10 ln10

5 315 log d 15 log d

ln10 ln10

linker- en rechte

x y x y y x y x x

x x y x y y y x y x x xy x

x yy x y x x y x

y x

4 3 3 6

4 3

3 6

rlid met 2 ln10 vermeningvuldigen

10 30ln10 log d 5ln10 30ln10 log 6 d

10 30 ln10 logd d

5 ln10 30 ln10 log 6

xy

x xy x y xyx x x y y y x

x xy xy x

y x x x y y y

32.

a. 3 2 33 5 x x y y

3 2 3

2 2 2

2 2

d 3 d 5

3 d 6 d 3 d 3 d 0

3 d 3 2 d

x x y y

x x x x y x y y y

x y y x x y x

Page 18: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

2 22 2

3 2 2d

d 3

x x y x x yy

x x yx y

b. 2

21

x y

y x

2

2

2 2 2 2

2 4

2 2

2 4

4 2 2 2

4 2

5 6 2 2 3

6 2 2 5 3

2 4 2 4 2

d d d 1

d d d d0

2 d d d 2 d0

2 d d d 2 d0

2 d d d 2 d 0

d d 2 d 2 d

d 2 d

x y

y x

y x x y x y y x

y x

xy x x y x y xy x

y x

x xy x x y y x y xy x

x y

x y x x y x y y xy x

x y x y y x y x xy x

x x y y xy x y x

4 2

2 4 2

2d2

d

xy x yy y

x xx x y

33.

a. 2 2 6 10x y xy

2 2d d 6 10

2 d 2 d 6d 6 d 0

2 d 6 d 2 d 6 d

d 3 d d 3 d

3 d 3 d

x y xy

x x y y x y x y

y y x y x x y x

y y x y x x y x

y x y x y x

d 3

d 3

y x y

x x y

b. We controleren of P 3,19 op de kromme K ligt.

We vullen 3x en 19y in de kromme 2 2K : 6 10x y xy in:

Geldt 2 23 19 6 3 19 10 ?

Oftewel geldt 9 361 342 10 ? Ja, dit klopt, want 352 352 .

De richtingscoëfficiënt a van de raaklijn m in het punt P 3,19 aan de kromme K

is: , 3,19 , 3,19

d 3 3 3 19 606

d 3 3 3 19 10x y x y

y x ya

x x y

.

De vergelijking van de raaklijn m is dus: 6y x b .

Deze lijn gaat door P 3,19 .

Page 19: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

Dus geldt: 19 6 3 19 18 1b b b .

De vergelijking van de gevraagde raaklijn m is dus: 6 1y x

c. Een raaklijn loopt horizontaal als de richtingscoëfficiënt gelijk is aan 0.

Dus moet gelden: d 3

0 0 3 0 3d 3

y x yx y x y

x x y

Het punt moet op de kromme K liggen; we vullen 3x y in de vergelijking van K

in:

2 2 2 2 2

2 2

3 6 3 10 9 18 10

10 10 1 1 1

y y y y y y y

y y y y

Samen met 3x y geeft dit de punten: 3,1 en 3, 1

d. Een verticale lijn loop ‘oneindig’ steil, de richtingscoëfficiënt is dus ‘oneindig’ (of ‘-oneindig’ ).

Dan moet gelden: d

d

y

x , oftewel

d0

d

x

y . Dit geeft:

d 3

0 0 3 0 3d 3

x x yx y y x

y x y

Het punt moet op de K liggen; we vullen 3y x in de vergelijking van K in:

22 2 2

2 2 2 2 2

6 10 3 6 3 10

9 18 10 10 10 1

x y xy x x x x

x x x x x

Deze vergelijking heeft dus geen oplossingen. Er zijn dusgeen punten waarin de raaklijn verticaal loopt.

34.

a.

33

0 l' Hôpital 0

3

0

34

50

d2 2

2 2 1 1 dlim limdsin(5 ) 0

sin(5 )d

2 ln 2 3 2 ln 2 1lim

cos 5 5

3ln2 2 ln 2 2 3ln2 ln 2 4ln2lim ln 2

5cos 5 5 5

u uu u

u u

u u

u

u u

u

u

uu

u

u

u

b.

20 l'Hôpital 0 02

0 l'Hôpital 0

0

dcos 2 1cos 2 1 2sin 21 1 0 dlim lim limd0 0 2

d

dsin 2sin 2 0 dlim lim

d0

d

2cos 2lim 2

1

x x x

x x

x

xx xx

xx xx

xx x

xx

x

x

Page 20: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

c.

22

2 3

3 l'Hôpital 3

3 l'Hôpital 3

3

d

dlim e 0 lim limde ed

d2

2 dlim limd3e 3ed

2 2lim 0

9e

t

tt t t t

tt t t

tt

tt tt

t

tt t

t

35.

a.

66 5

2 l'Hôpital 2 2

d64

64 64 64 0 6dlim lim lim 192d2 2 2 0 1

2d

x x x

xx xx

xx

x

b.

4

4 5 5 5

3 5 3 5

5 5

4 5

2

53 4

3 4 5lim lim

3 23 2

1 1 53 4

0 0 0lim 0

1 0 23 2

v v

v

v v

v v v v v

v v v v

v v

v v v

v

Berekening kan ook met het meerder keren toepassen van de regel van l´Hôpital.

c.

2

2 2 2 2

2 2

22 2

2 2

2 0lim lim lim

1 0 31 3 1 3 3t t t

t tt

t t t t t

t t

tt t

Berekening kan ook met het meerder keren toepassen van de regel van l´Hôpital. 36.

a. 2

2

7 3 4 9 2 3 15 2lim

2 2 2 0x

x x ax a a

x

Deze limiet kan alleen als reëel getal bestaan als naast de noemer ook de teller gelijk is aan 0.

Dat betekent dat 15 2 0a , dus: 1

2

157

2a

Page 21: Toegepaste Wiskunde deel 1 e druk - … › binaries › content › ...Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4 Limieten en differentiaalrekening

Toegepaste Wiskunde deel 1 – 6e druk

b.

152215 2

22 2

152

2

l'Hôpital 2

2

2

2

2

1

6

7 37 3lim vul in: lim

2 2

d7 3

0 dlimd0

2d

1 152 7

22 7lim

1

1 15lim 2 7

22 7

1 15 2 15 314 9 4 12 5

2 3 2 62 9

x x

x

x

x

x x xx x axa

x x

x x xx

xx

x x xx

x x xx