Wiskunde · Begrippenlijst

Wat is Raaklijn?

Definitie 22.2 Wiskunde bovenbouw · Hoofdstuk 22 — Afgeleiden en convexiteit

Is ff differentieerbaar in aa, dan is de raaklijn aan de kromme van ff in het punt (a,f(a))(a, f(a)) de rechte met vergelijking

y=f(a)+f(a)(xa).y = f(a) + f'(a)(x - a).
Naarmate h kleiner wordt, draait de snijlijn door A = (a, f(a)) en (a+h, f(a+h)) (oranje) naar de raaklijn in A (rood): haar richtingscoëfficiënt f(a+h)-f(a)/h streeft naar f'(a).
Naarmate hh kleiner wordt, draait de snijlijn door A=(a,f(a))A = (a, f(a)) en (a+h,f(a+h))(a+h, f(a+h)) (oranje) naar de raaklijn in AA (rood): haar richtingscoëfficiënt f(a+h)f(a)h\frac{f(a+h)-f(a)}{h} streeft naar f(a)f'(a).

Voorbeelden

Voorbeeld 22.14

Voor f(x)=x3f(x) = x^3 is f(x)=6xf''(x) = 6x: ff is concaaf op (,0]\intoc{-\infty}{0} en convex op [0,+)\intco{0}{+\infty}, met een buigpunt in de oorsprong, waar de kromme haar raaklijn (de xx-as) kruist.

Voorbeeld 22.15 (Ongelijkheden uit convexiteit)

De exponentiële functie is convex op R\R (haar tweede afgeleide is ze zelf, en die is positief). Haar raaklijn in 00 is y=1+xy = 1 + x, dus

ex1+xvoor alle xR.\eu^x \geq 1 + x \quad \text{voor alle } x \in \R .

Zulke raaklijnongelijkheden zijn een standaardproduct van de convexiteit.

Lees in het hoofdstuk →