New Divider! Uses of Derivative 2: Curve Sketching · The diagram below shows a sketch of the...

Post on 19-Jun-2020

2 views 0 download

Transcript of New Divider! Uses of Derivative 2: Curve Sketching · The diagram below shows a sketch of the...

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

1

November 18, 2019

New Divider!

Uses of Derivative 2: Curve Sketching

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

2

November 18, 2019

Your Mission:

Using your markers and BIG piece of paper, draw a continuous function.  Be crazy!!!  Make it super interesting that includes a lot of the funky behaviors we have discussed that a continuous function may have.

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

3

November 18, 2019

Next, find as many tangent lines and draw them in as you and your group see fit.

Make observations about the tangent lines.  Be prepared to share your findings!

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

4

November 18, 2019

Based on your findings we should be able to answer these essential questions.

If not we will revisit your findings!

­as you approach maxima/minima that are differentiable the slopes of the tangent lines go to zero­slopes of tangents that are undefined as possible max/min

­function is increasing the slope of the tangent is positive and if it is decreasing the slope of the tangent is negative

(1) ­when a graph is concave down the slope of the tangent line going from to left to right decreases 

(2) ­when a graph is concave up the slope of the tangent line going from left to right increases

(3) ­differentiating the function

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

5

November 18, 2019

Goals of this lesson:

1) At the local maxima and minima, if the function is differentiable, the slope of the tangent line will equal__________.

2) If the slope of the tangent lines switch from:a) positive to negative then the graph of the  

       function has a _____________________.

b) negative to positive then the graph of the        function has a _____________________.

3) If the slope of the tangent line is positve, then the function is ________________.

If the slope of the tangent line is negative, then the function is _________________.

4) If there is a point of non differentiability then 

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

6

November 18, 2019

How are you determining these intervals?

How can calculus help to determine these intervals?

Packet

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

7

November 18, 2019

Sign Diagram Graphical Representation of f '(x)

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

8

November 18, 2019

(a) Find the derivative with respect to x of f(x) = x3 ­ x.(b) Graph f and f ' together, and discuss the relationship between        the two graphs.

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

9

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

10

November 18, 2019

Use this language for AP exam

State and justify any relative maxima/minima.

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

11

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

12

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

13

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

14

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

15

November 18, 2019

Match the capital letter graph of f '(x) with the graph of f(x).

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

16

November 18, 2019

Let's look at certain functions that have interesting behaviors and then the graphs of their derivatives.

1) f(x) = 1/x

2) f(x) =  x  

3) f(x) = ex

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

17

November 18, 2019

4) f(x) = ln x

5) f(x) = x1/3

6) f(x) = (x2 ­ 25)/(x ­ 5)

7) f(x) = (x ­ 5)/(x2 ­ 25)

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

18

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

19

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

20

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

21

November 18, 2019

How does the first derivative help in sketching the graph of a function?

How does the second derivative help in sketching the graph of a function?

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

22

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

23

November 18, 2019

NOTE: MAKE A STATEMENT ABOUT TANGENT APPROXIMATIONS AND CONCAVITY!!!

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

24

November 18, 2019

Without a graphics display calculator, draw a sketch of the function using all of the math that you have learned over the course of your mathematical career.

y = x3 ­ 3x2 + 1

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

25

November 18, 2019

Deeper understanding of calculus and the graph of y = x3.

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

26

November 18, 2019

Sketch the graph of y = x3 ­ 3x + 2

f '(x)

f(x)

f ''(x)

f(x)

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

27

November 18, 2019

Sketch the graph of y = 3x5 ­ 5x3

f '(x)

f(x)

f ''(x)

f(x)

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

28

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

29

November 18, 2019

Textbook Page 220­221 #3, 7, 13, 21, 23, 39

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

30

November 18, 2019

Card activity!!!

Arrange the cards in order from f(x), f'(x), f''(x)

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

31

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

32

November 18, 2019

(d) Using all of the above, include a sketch of f

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

33

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

34

November 18, 2019

or maximum?

(f) skip (e) and instead include a sketch of f

a) y ­ 1 = 2(x ­ 3)

b) Local minimum at x = 1 because f '(1) = 0 and f '(x) < 0 from (­3, 1) and f '(x)>0 from (1, 4).

c) slope anywhere between 0.5 and 1

d) x = ­3, and x = ­1 and x = 3 because f ''(­3) = f ''(­1) = f ''(3) = 0 and ......discuss the change in slope around each x value in the appropriate interval. 

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

35

November 18, 2019

The graph of y=f(x) is shown below, where A is a local maximum point and D is a local minimum point.

On the axes below, sketch the graph of the derivative y=f ′ (x) , clearly showing the coordinates of the images of the points A and D, labelling them A ′′ and D ′′ respectively.

Question

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

36

November 18, 2019

QuestionThe diagram below shows a sketch of the gradient function f ′ (x) of the curve f(x) .

On the graph above, sketch the curve y=f(x) given that f(0)=0 . Clearly indicate on the graph any maximum, minimum or inflexion points.

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

37

November 18, 2019

QuestionConsider the function f(x)=x 3 −3x 2 −9x+10 , x∈R .

Find the equation of the straight line passing through the maximum and minimum points of the graph y=f(x) .

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

38

November 18, 2019

Question

(i) Solve the equation f ′ (x)=0 .(ii) Hence show the graph of f has a local maximum.(iii) Write down the range of the function f .

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

39

November 18, 2019

Question

Show that the curve y=f(x) has one point of inflexion, and find its coordinates.

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

40

November 18, 2019

Question

Given that the graph of the function has exactly one point of inflexion, find its coordinates.

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

41

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

42

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

43

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

44

November 18, 2019

AP 2001 Answers

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

45

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

46

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

47

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

48

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

49

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

50

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

51

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

52

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

53

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

54

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

55

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

56

November 18, 2019

AP 2004

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

57

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

58

November 18, 2019

1997 AP Multiple Choice

#2, 4, 5, 7, 8, 11, 22, 79, 85

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

59

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

60

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

61

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

62

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

63

November 18, 2019

1997 AP Multiple Choice

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

64

November 18, 2019

Year 7 Relative Min, Max, Points of Inflection, First and Second Derivative Test.notebook

65

November 18, 2019