EuraStudy
Samenvattingen/Wiskunde B/Formules en functies
Samenvattingen · Wiskunde BNL · VWO

Formules en functies

Een functie is een voorschrift dat bij elke toegestane invoer xxx precies één uitvoer f(x)f(x)f(x) oplevert. In dit onderwerp leg je het functiebegrip vast — domein, bereik, functiewaarde en de notatie f(x)f(x)f(x) — en leer je formules opstellen en interpreteren bij lineaire, kwadratische, machts- en wortelverbanden. Deze basis draagt de rest van domein B: zonder een helder functiebegrip zijn transformaties, inverse functies en de analyse van grafieken niet te doen.

4 Onderdelen·~18 min leestijd·4 Vaardigheden·Niveau Basis 1 · Standaard 3

T·0222 / 16
Examenprofiel
Het functiebegrip: functie, domein, bereik, functievoorschrift en functiewaardeFormules opstellen bij een verband en de betekenis van variabelen benoemenLineaire en kwadratische verbanden herkennen, opstellen en gebruikenMachts-, wortel- en (omgekeerd) evenredige verbanden
Operatoren:berekenbepaalstel opgeefleg uitinterpreteerteken

basisniveau

Het functiebegrip en de standaardverbanden (lineair, kwadratisch, macht, wortel) horen tot de centraal-examenstof van domein B en zijn voorwaarde voor alle latere analyse.

verhoogd niveau

Verdieping zit in het opstellen van een formule bij een realistische situatie, het combineren van verbanden en het redeneren over domein en bereik bij samengestelde of beperkte functies.

Diepte

Leesdiepte: Verdieping

Tekst

Tekstgrootte: Standaard

Inhoud · 4 onderdelen▾
  1. Formules en functies
    • 01Het functiebegrip: domein, bereik en notatie○
    • 02Formules opstellen en interpreteren◐
    • 03Lineaire en kwadratische verbanden◐
    • 04Machts-, wortel- en evenredige verbanden◐
§ 01

Het functiebegrip: domein, bereik en notatie#

●○○BasisLPexamenblad-wiskunde-b-subdomein-B

Kernpunten

Een functie fff is een verband dat aan elke toegestane invoerwaarde xxx precies één uitvoerwaarde toewijst; die uitvoer noteren we als f(x)f(x)f(x) en noemen we de functiewaarde. De notatie f(x)=x−1+2f(x)=\sqrt{x-1}+2f(x)=x−1​+2 lees je als „fff van xxx is de wortel van x−1x-1x−1, plus 222”. Het essentiële woord is „precies één”: bij elke xxx hoort niet meer dan één yyy. Grafisch betekent dit dat elke verticale lijn de grafiek van een functie in hooguit één punt snijdt (de verticale-lijntest). In Afb. 1 zie je de grafiek van f(x)=x−1+2f(x)=\sqrt{x-1}+2f(x)=x−1​+2, die deze eigenschap keurig heeft.

Grafiek van f(x) = √(x − 1) + 2 met domein en bereik

f(x) = √(x − 1) + 2Schaubild von y = f(x), im Bereich x von 0 bis 10246810123456randpunt (1; 2)(5; 4)y = f(x)yx
Afb. 1Afb. 1 — f(x) = √(x − 1) + 2 begint in het randpunt (1; 2). Domein: x ≥ 1; bereik: y ≥ 2.
Het domein is de verzameling van alle xxx-waarden die je mag invullen; het bereik is de verzameling van alle yyy-waarden die daaruit kunnen komen. Voor f(x)=x−1+2f(x)=\sqrt{x-1}+2f(x)=x−1​+2 moet het getal onder de wortel niet-negatief zijn, dus x−1≥0x-1\ge 0x−1≥0, oftewel x≥1x\ge 1x≥1: het domein is [1,⟩[1,\rangle[1,⟩. Omdat x−1≥0\sqrt{x-1}\ge 0x−1​≥0 is de kleinste functiewaarde f(1)=2f(1)=2f(1)=2 en groeit fff daarna onbegrensd, dus het bereik is [2,⟩[2,\rangle[2,⟩. Domein en bereik bepaal je dus niet door te gokken maar door te redeneren over wat de formule toelaat (geen negatieve wortels, geen deling door nul, geen logaritme van een niet-positief getal) en welke waarden er dan uit komen.
Twee soorten waarden zijn in wiskunde B „verboden” en bepalen vaak het domein. Een noemer mag niet nul zijn: bij g(x)=1x−3g(x)=\dfrac{1}{x-3}g(x)=x−31​ is x=3x=3x=3 uitgesloten, dus het domein is x≠3x\neq 3x=3. En het getal onder een even wortel mag niet negatief zijn, en het argument van een logaritme moet positief zijn. Het loont om, voordat je iets met een functie doet, eerst het domein vast te stellen: dat voorkomt dat je later oplossingen meeneemt die eigenlijk niet mogen. Deze redenering — „welke xxx mag ik invullen?” — is een terugkerende examenvaardigheid.
De functiewaarde bereken je door invullen: f(a)f(a)f(a) is de waarde die je krijgt door overal xxx door aaa te vervangen. Zo is voor f(x)=x2−3xf(x)=x^{2}-3xf(x)=x2−3x de waarde f(4)=42−3⋅4=16−12=4f(4)=4^{2}-3\cdot 4=16-12=4f(4)=42−3⋅4=16−12=4 en f(−2)=(−2)2−3(−2)=4+6=10f(-2)=(-2)^{2}-3(-2)=4+6=10f(−2)=(−2)2−3(−2)=4+6=10. Let bij het invullen van negatieve getallen goed op de haakjes: (−2)2=4(-2)^{2}=4(−2)2=4 (positief), niet −4-4−4. Andersom kun je uit een gegeven functiewaarde de bijbehorende xxx terugrekenen door de vergelijking f(x)=waardef(x)=\text{waarde}f(x)=waarde op te lossen — dat is precies wat je in het onderwerp vergelijkingen doet.
De grafiek van een functie is de verzameling punten (x,f(x))(x,f(x))(x,f(x)) in het assenstelsel; ze maakt het gedrag van de functie zichtbaar. Belangrijke aflezingen zijn de snijpunten met de assen (het snijpunt met de yyy-as is (0,f(0))(0,f(0))(0,f(0)); snijpunten met de xxx-as zijn de nulpunten, waar f(x)=0f(x)=0f(x)=0), of de grafiek stijgt of daalt, en of er toppen, dalen of asymptoten zijn. Zo verbind je de algebraïsche formule met een meetkundig beeld — een verbinding die door heel wiskunde B loopt en die je bij het schetsen en analyseren van grafieken voortdurend gebruikt.
f(x)=x−1+2,Df=[1,⟩,Bf=[2,⟩f(x)=\sqrt{x-1}+2,\qquad D_{f}=[1,\rangle,\qquad B_{f}=[2,\ranglef(x)=x−1​+2,Df​=[1,⟩,Bf​=[2,⟩

Domein en bereik

Het domein volgt uit wat de formule toelaat (hier x−1≥0x-1\ge 0x−1≥0); het bereik uit de mogelijke functiewaarden (hier ≥2\ge 2≥2).

f(a)=waarde die je krijgt door overal x door a te vervangenf(a)=\text{waarde die je krijgt door overal } x \text{ door } a \text{ te vervangen}f(a)=waarde die je krijgt door overal x door a te vervangen

Functiewaarde

Invullen met zorg voor haakjes: f(−2)=(−2)2−3(−2)=10f(-2)=(-2)^{2}-3(-2)=10f(−2)=(−2)2−3(−2)=10 voor f(x)=x2−3xf(x)=x^{2}-3xf(x)=x2−3x.

Uitgewerkt voorbeeld

Domein, bereik en functiewaarde bepalen

Gegeven f(x)=6x−2f(x)=\dfrac{6}{x-2}f(x)=x−26​. Bepaal het domein, bereken f(5)f(5)f(5) en f(−1)f(-1)f(−1), en geef het bereik.

  1. 01Domein: verboden waarde uitsluiten

    De noemer x−2x-2x−2 mag niet nul zijn, dus x≠2x\neq 2x=2.

    Df:  x≠2D_{f}:\; x\neq 2Df​:x=2
  2. 02Functiewaarden berekenen

    Vul x=5x=5x=5 en x=−1x=-1x=−1 in.

    f(5)=63=2,f(−1)=6−3=−2f(5)=\frac{6}{3}=2,\qquad f(-1)=\frac{6}{-3}=-2f(5)=36​=2,f(−1)=−36​=−2
  3. 03Bereik beredeneren

    De breuk 6x−2\dfrac{6}{x-2}x−26​ kan elke waarde aannemen behalve 000 (een breuk met teller 666 wordt nooit 000), dus y≠0y\neq 0y=0.

    Bf:  y≠0B_{f}:\; y\neq 0Bf​:y=0

Resultaat: Domein x≠2x\neq 2x=2; f(5)=2f(5)=2f(5)=2 en f(−1)=−2f(-1)=-2f(−1)=−2; bereik y≠0y\neq 0y=0.

Eindexamen-focus

  • Examendoel: het domein van een functie bepalen door verboden waarden (noemer nul, negatieve wortel, niet-positief logaritme-argument) uit te sluiten.
  • Examendoel: functiewaarden berekenen door zorgvuldig in te vullen, met correcte haakjes bij negatieve getallen.
  • Examendoel: het bereik beredeneren en de grafiek met haar snijpunten en gedrag koppelen aan de formule.

Veelgemaakte fouten

  • Bij het invullen van een negatief getal de haakjes vergeten: (−2)2=4(-2)^{2}=4(−2)2=4, niet −4-4−4.
  • Het domein niet controleren en zo een verboden waarde (noemer nul, negatieve wortel) als oplossing meenemen.
  • Domein en bereik verwisselen — het domein zijn de invoerwaarden (xxx), het bereik de uitvoerwaarden (yyy).
  • Aannemen dat elke horizontale lijn de grafiek maar één keer snijdt; dat hoeft niet (dat is pas zo bij een omkeerbare functie).

Actieve herhaling

Gegeven f(x)=4−xf(x)=\sqrt{4-x}f(x)=4−x​. Bepaal het domein en het bereik, en bereken f(0)f(0)f(0) en f(3)f(3)f(3). Teken schetsmatig de grafiek en geef het randpunt.

Actief ophalen

Haal de kernpunten op — onthul ze daarna.

Bronnen: Examenblad.nl — wiskunde B (VWO) (CvTE / DUO)

§ 02

Formules opstellen en interpreteren#

●●○StandaardLPexamenblad-wiskunde-b-subdomein-B

Lineair kostenmodel K(x) = 2,50 + 1,20x

K(x) = 2,50 + 1,20xSchaubild von K(x), y-Achsenabschnitt bei y = 2.5, steigend, im Bereich x von 0 bis 10246810246810121416vast tarief (0;2,50)(10; 14,50)K(x)kosten K (€)afstand x (km)
Afb. 2Afb. 1 — De lineaire kostenformule K(x) = 2,50 + 1,20x: het snijpunt (0; 2,50) is het vaste tarief, de helling 1,20 de prijs per kilometer.

Kernpunten

In veel opgaven is de eerste stap het opstellen van een formule bij een beschreven situatie: je vertaalt woorden naar een functievoorschrift. Kies daarvoor eerst een variabele en zeg duidelijk wat die betekent (met eenheid), en druk dan de gevraagde grootheid uit in die variabele. Een taxirit met een vast starttarief van 2,502{,}502,50 euro en 1,201{,}201,20 euro per kilometer geeft bijvoorbeeld de kostenformule K(x)=2,50+1,20xK(x)=2{,}50+1{,}20xK(x)=2,50+1,20x, met xxx de afstand in km en KKK de kosten in euro. In Afb. 1 is deze formule getekend: het snijpunt met de verticale as is het vaste tarief, de steilheid is de prijs per kilometer.
Bij een lineair verband — een vast bedrag plus een vast tarief per eenheid — herken je twee bouwstenen: het startgetal (de waarde bij x=0x=0x=0, het snijpunt met de yyy-as) en de richtingscoëfficiënt (de verandering per stap, de helling). De algemene vorm is y=ax+by=ax+by=ax+b, waarin bbb het startgetal is en aaa de constante toename. Voor de taxiformule is b=2,50b=2{,}50b=2,50 en a=1,20a=1{,}20a=1,20. Het vermogen om uit een verhaal deze twee getallen te halen is een kernvaardigheid: je leest af wat er „vast” is en wat er „per eenheid” bij komt.
Interpreteren is de omgekeerde beweging: gegeven een formule, wat betekenen de getallen en de functiewaarden in de context? Bij K(x)=2,50+1,20xK(x)=2{,}50+1{,}20xK(x)=2,50+1,20x betekent K(10)=2,50+12=14,50K(10)=2{,}50+12=14{,}50K(10)=2,50+12=14,50 dat een rit van 101010 km 14,5014{,}5014,50 euro kost; de 1,201{,}201,20 is de prijs per extra kilometer en de 2,502{,}502,50 het bedrag dat je ook zonder te rijden al betaalt. Op het examen wordt vaak gevraagd zo'n getal in woorden uit te leggen — een kaal antwoord zonder interpretatie levert dan minder punten op. Koppel elke uitkomst terug aan de grootheid en eenheid van de opgave.
Niet elk verband is lineair. Groeit een grootheid met een vast percentage per stap, dan is het verband exponentieel (y=b⋅gxy=b\cdot g^{x}y=b⋅gx); hangt een oppervlakte kwadratisch van een lengte af, dan is het kwadratisch; en is de ene grootheid omgekeerd evenredig met de andere (het product is constant), dan geldt y=cxy=\dfrac{c}{x}y=xc​. Het herkennen van het type verband bepaalt welke formule je opstelt. Een handige controle is een klein tabelletje: neemt yyy met een vast bedrag toe (lineair), met een vaste factor (exponentieel), of blijft het product xyxyxy constant (omgekeerd evenredig)?
Bij het opstellen van een formule uit gegeven punten of voorwaarden gebruik je die voorwaarden als vergelijkingen om de onbekende constanten te vinden. Weet je dat een lineaire functie door (0,2,5)(0,2{,}5)(0,2,5) en (10,14,5)(10,14{,}5)(10,14,5) gaat, dan is b=2,5b=2{,}5b=2,5 (het startpunt) en a=14,5−2,510−0=1,2a=\dfrac{14{,}5-2{,}5}{10-0}=1{,}2a=10−014,5−2,5​=1,2 (de helling als „verticaal verschil gedeeld door horizontaal verschil”). Voor een kwadratische of exponentiële formule stel je met de gegeven punten een stelsel op en los je de constanten op. Zo bouw je systematisch de formule die precies bij de gegeven situatie past.
y=ax+by=ax+by=ax+b

Lineair verband

bbb is het startgetal (waarde bij x=0x=0x=0), aaa de richtingscoëfficiënt (vaste toename per stap).

a=ΔyΔx=y2−y1x2−x1a=\frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{y_{2}-y_{1}}{x_{2}-x_{1}}a=ΔxΔy​=x2​−x1​y2​−y1​​

Richtingscoëfficiënt uit twee punten

De helling is het verticale verschil gedeeld door het horizontale verschil tussen twee punten van de lijn.

K(x)=2,50+1,20xK(x)=2{,}50+1{,}20xK(x)=2,50+1,20x

Voorbeeld: taxikosten

Vast starttarief 2,502{,}502,50 euro plus 1,201{,}201,20 euro per kilometer xxx; K(10)=14,50K(10)=14{,}50K(10)=14,50 euro.

Uitgewerkt voorbeeld

Een lineaire formule opstellen uit twee gegevens

Een verhuurbedrijf rekent een vast bedrag plus een prijs per dag. Twee dagen kosten 707070 euro, vijf dagen kosten 130130130 euro. Stel de kostenformule K(d)K(d)K(d) op en bereken de kosten voor 888 dagen.

  1. 01Prijs per dag als helling

    De richtingscoëfficiënt is de extra kosten per extra dag.

    a=130−705−2=603=20a=\frac{130-70}{5-2}=\frac{60}{3}=20a=5−2130−70​=360​=20
  2. 02Vast bedrag bepalen

    Vul een gegeven punt in K(d)=20d+bK(d)=20d+bK(d)=20d+b in, bijvoorbeeld K(2)=70K(2)=70K(2)=70.

    70=20⋅2+b  ⇒  b=70−40=3070=20\cdot 2+b\;\Rightarrow\; b=70-40=3070=20⋅2+b⇒b=70−40=30
  3. 03Formule en waarde voor 8 dagen

    De formule is K(d)=20d+30K(d)=20d+30K(d)=20d+30; vul d=8d=8d=8 in.

    K(8)=20⋅8+30=190K(8)=20\cdot 8+30=190K(8)=20⋅8+30=190

Resultaat: K(d)=20d+30K(d)=20d+30K(d)=20d+30 (euro); acht dagen kosten 190190190 euro.

Eindexamen-focus

  • Examendoel: uit een beschreven situatie een passende formule opstellen en de variabelen met eenheid benoemen.
  • Examendoel: de betekenis van de getallen in een formule (startgetal, tarief per eenheid) in de context uitleggen.
  • Examendoel: het type verband (lineair, kwadratisch, exponentieel, omgekeerd evenredig) herkennen aan het gedrag van de waarden.

Veelgemaakte fouten

  • De richtingscoëfficiënt „ondersteboven” berekenen (Δx/Δy\Delta x/\Delta yΔx/Δy in plaats van Δy/Δx\Delta y/\Delta xΔy/Δx).
  • Het vaste bedrag vergeten en alleen het tarief-per-eenheid opschrijven.
  • Een uitkomst niet interpreteren of zonder eenheid geven waar uitleg gevraagd wordt.
  • Aannemen dat een verband lineair is terwijl de waarden juist met een vaste factor (exponentieel) of via een constant product (omgekeerd evenredig) veranderen.

Actieve herhaling

Een mobiel abonnement kost een vast bedrag per maand plus een prijs per GB data. Bij 333 GB is de rekening 181818 euro, bij 777 GB is die 303030 euro. Stel de formule R(g)R(g)R(g) op, leg uit wat het vaste bedrag en de prijs per GB zijn, en bereken de rekening bij 101010 GB.

Actief ophalen

Haal de kernpunten op — onthul ze daarna.

Bronnen: Examenblad.nl — wiskunde B (VWO) (CvTE / DUO)

§ 03

Lineaire en kwadratische verbanden#

●●○StandaardLPexamenblad-wiskunde-b-subdomein-B

De parabool f(x) = x² − 4x + 3 met top en nulpunten

f(x) = x² − 4x + 3Schaubild von y = f(x), Nullstellen bei x = 1, 3, Tiefpunkt bei (2, -1), y-Achsenabschnitt bei y = 3, im Bereich x von -0.5 bis 4.51234−2−11234dal (2; −1)x = 1x = 3(0; 3)y = f(x)yx
Afb. 3Afb. 1 — f(x) = x² − 4x + 3 = (x − 1)(x − 3): dal (2; −1), nulpunten x = 1 en x = 3; de symmetrieas x = 2 ligt precies tussen de nulpunten.

Kernpunten

Het lineaire verband y=ax+by=ax+by=ax+b heeft een rechte lijn als grafiek. Het getal aaa is de richtingscoëfficiënt: is a>0a>0a>0 dan stijgt de lijn, is a<0a<0a<0 dan daalt hij, en a=0a=0a=0 geeft een horizontale lijn. Het getal bbb is het snijpunt met de yyy-as. Twee lijnen zijn evenwijdig als hun richtingscoëfficiënten gelijk zijn (a1=a2a_{1}=a_{2}a1​=a2​) en staan loodrecht op elkaar als a1⋅a2=−1a_{1}\cdot a_{2}=-1a1​⋅a2​=−1. Deze eigenschappen komen terug in de analytische meetkunde, waar je met precies dezelfde regels lijnen door punten opstelt.
Het kwadratische verband y=ax2+bx+cy=ax^{2}+bx+cy=ax2+bx+c (met a≠0a\neq 0a=0) heeft een parabool als grafiek. Het teken van aaa bepaalt de vorm: a>0a>0a>0 geeft een dalparabool (bergdal, opening naar boven) met een minimum, a<0a<0a<0 een bergparabool met een maximum. In Afb. 1 staat f(x)=x2−4x+3f(x)=x^{2}-4x+3f(x)=x2−4x+3, een dalparabool met een dal (minimum). De top ligt op de symmetrieas x=−b2ax=-\dfrac{b}{2a}x=−2ab​; voor deze functie is dat x=−−42=2x=-\dfrac{-4}{2}=2x=−2−4​=2, en de topwaarde is f(2)=4−8+3=−1f(2)=4-8+3=-1f(2)=4−8+3=−1, dus de top is (2,−1)(2,-1)(2,−1).
De nulpunten van een parabool — de snijpunten met de xxx-as — vind je door ax2+bx+c=0ax^{2}+bx+c=0ax2+bx+c=0 op te lossen met ontbinden of de abc-formule. Voor f(x)=x2−4x+3=(x−1)(x−3)f(x)=x^{2}-4x+3=(x-1)(x-3)f(x)=x2−4x+3=(x−1)(x−3) zijn de nulpunten x=1x=1x=1 en x=3x=3x=3; in Afb. 1 zie je ze als de snijpunten met de xxx-as. De discriminant D=b2−4acD=b^{2}-4acD=b2−4ac vertelt vooraf hoeveel nulpunten er zijn: hier D=16−12=4>0D=16-12=4>0D=16−12=4>0, dus twee. De symmetrieas ligt altijd precies tussen de nulpunten in, wat een handige controle is: het midden van 111 en 333 is 222, en dat is inderdaad de xxx-waarde van de top.
De symmetrie van de parabool is een krachtig hulpmiddel. Omdat de grafiek symmetrisch is ten opzichte van de verticale lijn door de top, hebben twee xxx-waarden die even ver van de top af liggen dezelfde functiewaarde: f(2−t)=f(2+t)f(2-t)=f(2+t)f(2−t)=f(2+t). Zo kun je bij een gegeven punt snel het spiegelpunt vinden, of de top bepalen als je twee punten met gelijke hoogte kent (de top ligt er middenin, op xxx = gemiddelde van beide xxx-waarden). Deze symmetrie is ook de reden dat de topformule x=−b2ax=-\dfrac{b}{2a}x=−2ab​ werkt: dat is het gemiddelde van de twee nulpunten −b±D2a\dfrac{-b\pm\sqrt{D}}{2a}2a−b±D​​.
Kwadratische verbanden modelleren situaties waarin een grootheid eerst toe- en dan afneemt (of omgekeerd): de hoogte van een geworpen bal, een oppervlakte bij een gegeven omtrek, een winst die bij een bepaalde prijs maximaal is. De top geeft dan de grootste of kleinste waarde — de maximale hoogte, de maximale oppervlakte, de optimale prijs. Het opsporen van die top (nu nog via de symmetrieas, later met de afgeleide) is een centrale examenvaardigheid. Reken de topcoördinaten altijd exact uit en interpreteer ze in de context van de opgave.
y=ax2+bx+c,xtop=−b2ay=ax^{2}+bx+c,\qquad x_{\text{top}}=-\frac{b}{2a}y=ax2+bx+c,xtop​=−2ab​

Parabool en topformule

De symmetrieas (en dus de xxx-coördinaat van de top) ligt bij x=−b2ax=-\dfrac{b}{2a}x=−2ab​; de topwaarde vind je door invullen in fff.

a1=a2 (evenwijdig)a1⋅a2=−1 (loodrecht)a_{1}=a_{2}\ (\text{evenwijdig})\qquad a_{1}\cdot a_{2}=-1\ (\text{loodrecht})a1​=a2​ (evenwijdig)a1​⋅a2​=−1 (loodrecht)

Stand van twee lijnen

Gelijke richtingscoëfficiënten geven evenwijdige lijnen; een product van −1-1−1 geeft loodrechte lijnen.

Uitgewerkt voorbeeld

Top en nulpunten van een parabool

Gegeven f(x)=−x2+6x−5f(x)=-x^{2}+6x-5f(x)=−x2+6x−5. Bepaal de coördinaten van de top, de nulpunten en het snijpunt met de yyy-as, en zeg of de top een maximum of minimum is.

  1. 01Vorm en top-x

    Omdat a=−1<0a=-1<0a=−1<0 is het een bergparabool met een maximum. Bereken de top-xxx met de topformule.

    xtop=−62⋅(−1)=3x_{\text{top}}=-\frac{6}{2\cdot(-1)}=3xtop​=−2⋅(−1)6​=3
  2. 02Topwaarde

    Vul x=3x=3x=3 in fff in.

    f(3)=−9+18−5=4  ⇒  top (3; 4)f(3)=-9+18-5=4\;\Rightarrow\;\text{top }(3;\,4)f(3)=−9+18−5=4⇒top (3;4)
  3. 03Nulpunten

    Los −x2+6x−5=0-x^{2}+6x-5=0−x2+6x−5=0 op; vermenigvuldig met −1-1−1 en ontbind.

    x2−6x+5=(x−1)(x−5)=0  ⇒  x=1 of x=5x^{2}-6x+5=(x-1)(x-5)=0\;\Rightarrow\; x=1\ \text{of}\ x=5x2−6x+5=(x−1)(x−5)=0⇒x=1 of x=5
  4. 04Snijpunt met de y-as

    Bereken f(0)f(0)f(0).

    f(0)=−5  ⇒  (0; −5)f(0)=-5\;\Rightarrow\;(0;\,-5)f(0)=−5⇒(0;−5)

Resultaat: Top (3; 4)(3;\,4)(3;4) (maximum), nulpunten x=1x=1x=1 en x=5x=5x=5, snijpunt met de yyy-as (0; −5)(0;\,-5)(0;−5).

Eindexamen-focus

  • Examendoel: van een parabool de top (via de symmetrieas x=−b2ax=-\tfrac{b}{2a}x=−2ab​), de nulpunten en het snijpunt met de yyy-as bepalen.
  • Examendoel: uit het teken van aaa afleiden of de parabool een maximum of minimum heeft en dat in de context interpreteren.
  • Examendoel: de standeigenschappen van lijnen (evenwijdig, loodrecht) toepassen.

Veelgemaakte fouten

  • De topformule fout toepassen door het minteken of de 2a2a2a in de noemer te vergeten.
  • De topwaarde met de topformule uitrekenen in plaats van xtopx_{\text{top}}xtop​ in fff in te vullen.
  • Bij een bergparabool (a<0a<0a<0) toch een minimum melden in plaats van een maximum.
  • De loodrecht-voorwaarde (a1a2=−1a_{1}a_{2}=-1a1​a2​=−1) verwarren met de evenwijdig-voorwaarde (a1=a2a_{1}=a_{2}a1​=a2​).

Actieve herhaling

Gegeven f(x)=2x2−8x+6f(x)=2x^{2}-8x+6f(x)=2x2−8x+6. Bepaal de top, de nulpunten en het snijpunt met de yyy-as, en geef de vergelijking van de symmetrieas. Is de top een maximum of een minimum?

Actief ophalen

Haal de kernpunten op — onthul ze daarna.

Bronnen: Examenblad.nl — wiskunde B (VWO) (CvTE / DUO)

§ 04

Machts-, wortel- en evenredige verbanden#

●●○StandaardLPexamenblad-wiskunde-b-subdomein-B

Recht en omgekeerd evenredig verband samen

y = 2x en y = 6/xSchaubild von y = 2x, steigend, im Bereich x von 0.5 bis 6, Schaubild von y = 6/x, fallend, im Bereich x von 0.5 bis 612345624681012snijpunt x = √3y = 2xy = 6/xyx
Afb. 4Afb. 1 — Recht evenredig (y = 2x) en omgekeerd evenredig (y = 6/x). Het snijpunt ligt waar 2x = 6/x, dus bij x = √3 ≈ 1,73.

Kernpunten

Een machtsverband heeft de vorm y=b⋅xny=b\cdot x^{n}y=b⋅xn. De macht nnn bepaalt de vorm van de grafiek: bij n=2n=2n=2 een parabooltak, bij n=3n=3n=3 een steeds steiler stijgende kromme, bij n=12n=\tfrac{1}{2}n=21​ (dus y=bxy=b\sqrt{x}y=bx​) een wortelkromme die snel begint en afvlakt. Recht evenredig is het speciale geval n=1n=1n=1: y=bxy=bxy=bx, een rechte lijn door de oorsprong waarvan de verhouding yx=b\dfrac{y}{x}=bxy​=b constant is. In Afb. 1 staan een recht-evenredig verband y=2xy=2xy=2x en een omgekeerd-evenredig verband y=6xy=\dfrac{6}{x}y=x6​ samen; ze snijden elkaar waar 2x=6x2x=\dfrac{6}{x}2x=x6​.
Bij omgekeerd evenredig (y=cxy=\dfrac{c}{x}y=xc​, oftewel y=c⋅x−1y=c\cdot x^{-1}y=c⋅x−1) is niet de verhouding maar het product constant: x⋅y=cx\cdot y=cx⋅y=c. Verdubbelt xxx, dan halveert yyy. De grafiek is een hyperbool met de assen als asymptoten: hij nadert de xxx-as en de yyy-as maar raakt ze nooit. Dit type verband modelleert situaties waarin een vaste hoeveelheid verdeeld wordt (dezelfde afstand in minder tijd bij hogere snelheid, dezelfde oppervlakte bij grotere breedte en kleinere hoogte). Het herkennen van „het product blijft gelijk” verraadt een omgekeerd-evenredig verband.
Wortelverbanden y=bxy=b\sqrt{x}y=bx​ hebben als domein x≥0x\ge 0x≥0 en groeien onbegrensd maar steeds langzamer: de grafiek wordt vlakker naarmate xxx toeneemt. Ze zijn de „tegenhanger” van kwadratische verbanden — als y=xy=\sqrt{x}y=x​, dan is x=y2x=y^{2}x=y2 — een idee dat je in het onderwerp inverse functies formaliseert. Wortelverbanden verschijnen zodra een grootheid met de wortel van een andere meegroeit, bijvoorbeeld de valtijd met de wortel van de valhoogte (t=2h/gt=\sqrt{2h/g}t=2h/g​) of de omlooptijd van een slinger met de wortel van zijn lengte.
Om het type verband uit een tabel of situatie te herkennen, kijk je hoe yyy verandert als xxx met een vaste factor toeneemt. Verdubbelt xxx en verdubbelt yyy mee (product y/xy/xy/x constant), dan is het recht evenredig. Verdubbelt xxx en wordt yyy vier keer zo groot, dan is y∼x2y\sim x^{2}y∼x2. Verdubbelt xxx en halveert yyy (product xyxyxy constant), dan is het omgekeerd evenredig. Deze „verhoudingstest” is sneller en betrouwbaarder dan gokken op grond van de vorm van een paar punten, en helpt je de juiste formule op te stellen.
Zodra je het type verband kent, bepaal je de constante(n) met een gegeven punt. Weet je dat een omgekeerd-evenredig verband door (3,4)(3,4)(3,4) gaat, dan is c=x⋅y=3⋅4=12c=x\cdot y=3\cdot 4=12c=x⋅y=3⋅4=12, dus y=12xy=\dfrac{12}{x}y=x12​. Weet je dat een wortelverband y=bxy=b\sqrt{x}y=bx​ door (9,6)(9,6)(9,6) gaat, dan is 6=b9=3b6=b\sqrt{9}=3b6=b9​=3b, dus b=2b=2b=2 en y=2xy=2\sqrt{x}y=2x​. Zo maak je van een herkend verbandstype en één meetpunt een complete formule — de standaardaanpak bij modelleren in domein B.
y=b⋅xny=b\cdot x^{n}y=b⋅xn

Machtsverband

De exponent nnn bepaalt de vorm; n=1n=1n=1 is recht evenredig (y=bxy=bxy=bx), n=12n=\tfrac{1}{2}n=21​ is een wortelverband, n=−1n=-1n=−1 is omgekeerd evenredig.

recht evenredig: yx=bomgekeerd evenredig: x⋅y=c\text{recht evenredig: } \frac{y}{x}=b\qquad \text{omgekeerd evenredig: } x\cdot y=crecht evenredig: xy​=bomgekeerd evenredig: x⋅y=c

Evenredigheid herkennen

Bij recht evenredig is de verhouding constant, bij omgekeerd evenredig het product.

Uitgewerkt voorbeeld

Type verband herkennen en formule opstellen

Bij een gasfles is het product van druk ppp en volume VVV constant. Bij V=4V=4V=4 liter is p=3p=3p=3 bar. Stel de formule p(V)p(V)p(V) op en bereken de druk bij V=6V=6V=6 liter.

  1. 01Verband herkennen

    Het product pVpVpV is constant, dus ppp en VVV zijn omgekeerd evenredig: p=cVp=\dfrac{c}{V}p=Vc​.

    p⋅V=cp\cdot V=cp⋅V=c
  2. 02Constante bepalen

    Vul het gegeven punt V=4V=4V=4, p=3p=3p=3 in.

    c=p⋅V=3⋅4=12c=p\cdot V=3\cdot 4=12c=p⋅V=3⋅4=12
  3. 03Formule en waarde

    De formule is p(V)=12Vp(V)=\dfrac{12}{V}p(V)=V12​; bereken p(6)p(6)p(6).

    p(6)=126=2p(6)=\frac{12}{6}=2p(6)=612​=2

Resultaat: p(V)=12Vp(V)=\dfrac{12}{V}p(V)=V12​ (bar); bij V=6V=6V=6 liter is de druk 222 bar.

Eindexamen-focus

  • Examendoel: het type verband (recht evenredig, omgekeerd evenredig, machts- of wortelverband) herkennen aan het gedrag van de waarden.
  • Examendoel: met een gegeven punt de constante(n) van een verband bepalen en de volledige formule opstellen.
  • Examendoel: de grafiek van een machts- of wortelverband schetsen, met aandacht voor het domein (x≥0x\ge 0x≥0 bij een wortel).

Veelgemaakte fouten

  • Recht en omgekeerd evenredig verwarren: bij recht is y/xy/xy/x constant, bij omgekeerd is x⋅yx\cdot yx⋅y constant.
  • Bij een wortelverband het domein x≥0x\ge 0x≥0 vergeten of negatieve xxx toestaan.
  • De constante bepalen met de verkeerde bewerking (delen in plaats van vermenigvuldigen bij omgekeerd evenredig).
  • Een machtsverband y=bxny=bx^{n}y=bxn verwarren met een exponentieel verband y=b⋅gxy=b\cdot g^{x}y=b⋅gx (de variabele staat bij een macht in de basis, bij een exponentieel in de exponent).

Actieve herhaling

Een wortelverband y=bxy=b\sqrt{x}y=bx​ gaat door het punt (16, 10)(16,\,10)(16,10). Bepaal bbb, schrijf de formule, bereken yyy bij x=25x=25x=25 en geef het domein van de functie.

Actief ophalen

Haal de kernpunten op — onthul ze daarna.

Bronnen: Examenblad.nl — wiskunde B (VWO) (CvTE / DUO)

Inhoud

Sectie -- / 04

    • 01Het functiebegrip: domein, bereik en notatie○
    • 02Formules opstellen en interpreteren◐
    • 03Lineaire en kwadratische verbanden◐
    • 04Machts-, wortel- en evenredige verbanden◐

0/4 Gelezen

Van samenvatting naar oefening

Formules en functies

Verstevig dit onderwerp met vragen uit de vragenbank.

~18
min
4
Vaardigheden
Oefenen

Referenties en bronnen

Bronnen

CvTE / DUO

  • Examenblad.nl — wiskunde B (VWO)

Vorig onderwerp

Wiskundige en algebraïsche vaardigheden

Volgend onderwerp

Standaardfuncties en transformaties

EuraStudy·Samenvattingen T·02·MMXXVI

Ga verder met het volgende onderwerp — je leerpad blijft bewaard.