Skillnad mellan versioner av "3.3 Lösning 8a"

Från Mathonline
Hoppa till: navigering, sök
m
m
Rad 27: Rad 27:
  
 
Vi Sätter in derivatans nollställen i andraderivatan:
 
Vi Sätter in derivatans nollställen i andraderivatan:
::::<math> f''(x) \, = \, 24\,x^2 + 42\,x + 10 </math>
+
::::<math> \quad f''(x) \, = \, 24\,x^2 + 42\,x + 10 </math>
 
<table>
 
<table>
 
<tr>
 
<tr>
Rad 43: Rad 43:
 
<tr>
 
<tr>
 
   <td><math> \underline{x_2 = -0,625} \, </math><span style="color:black">:</span>
 
   <td><math> \underline{x_2 = -0,625} \, </math><span style="color:black">:</span>
 +
 +
  
  
Rad 51: Rad 53:
 
<math> f''(-0,625) = 24\cdot(-0,625)^2 + 42\cdot(-0,625) + 10 = -6,876 < 0 </math>
 
<math> f''(-0,625) = 24\cdot(-0,625)^2 + 42\cdot(-0,625) + 10 = -6,876 < 0 </math>
  
<math> \qquad \Longrightarrow \quad x_2 = -0,625 \quad {\rm lokalt\;maximum.} </math>
+
<math> \Longrightarrow \quad x_2 = -0,625 \quad {\rm lokalt\;maximum.} </math>
  
 
:<math> f''(0) \neq 0 \quad {\rm och} \quad f''(-0,625) \neq 0 \quad \Longrightarrow \quad f(x) \, {\rm har\;inga\;terasspunkter.} </math></td>
 
:<math> f''(0) \neq 0 \quad {\rm och} \quad f''(-0,625) \neq 0 \quad \Longrightarrow \quad f(x) \, {\rm har\;inga\;terasspunkter.} </math></td>

Versionen från 13 februari 2016 kl. 20.03

För att kunna derivera utvecklas \( \, f(x) \, \) till ett polynom:

\[ f(x) \, = \, x^2 \, (x + 1) \, (2\,x + 5) + 1 \, = \, (x^3 + x^2) \, (2\,x + 5) + 1 \, = \]

\[ \quad = \, 2\,x^4 + 5\,x^3 + 2\,x^3 + 5\,x^2 + 1 \, = \, 2\,x^4 + 7\,x^3 + 5\,x^2 + 1 \]

Vi deriverar \( \, f(x) \, \) två gånger:

\[\begin{array}{rcl} f(x) & = & 2\,x^4 + 7\,x^3 + 5\,x^2 + 1 \\ f'(x) & = & 8\,x^3 + 21\,x^2 + 10\,x \\ f''(x) & = & 24\,x^2 + 42\,x + 10 \end{array}\]

Derivatans nollställen:

\[\begin{array}{rcl} 8\,x^3 + 21\,x^2 + 10\,x & = & 0 \\ x\,(8\,x^2 + 21\,x + 10) & = & 0 \\ x_1 & = & 0 \\ 8\,x^2 + 21\,x + 10 & = & 0 \\ x^2 + \frac{21}{8}\,x + \frac{10}{8} & = & 0 \\ x^2 + 2,625\,x + 1,25 & = & 0 \\ x_{2,3} & = & -1,3125 \pm \sqrt{1,7227 - 1,25} \\ x_{2,3} & = & -1,3125 \pm 0,6875 \\ x_2 & = & - 0,625 \\ x_3 & = & - 2 \end{array}\]

Vi Sätter in derivatans nollställen i andraderivatan:

\[ \quad f''(x) \, = \, 24\,x^2 + 42\,x + 10 \]

\( \underline{x_1 = 0} \, \):

\( \; \) \[ f''(0) \, = \, 10 > 0 \quad \Longrightarrow \quad x_1 = 0 \quad {\rm lokalt\;minimum.} \]
\( \underline{x_2 = -0,625} \, \):



\( \quad \)

\( f''(-0,625) = 24\cdot(-0,625)^2 + 42\cdot(-0,625) + 10 = -6,876 < 0 \)

\( \Longrightarrow \quad x_2 = -0,625 \quad {\rm lokalt\;maximum.} \)

\[ f''(0) \neq 0 \quad {\rm och} \quad f''(-0,625) \neq 0 \quad \Longrightarrow \quad f(x) \, {\rm har\;inga\;terasspunkter.} \]

Lokala maximi- och minimipunkternas \( y\)-koordinater:

\( f(x) \, = \, x^3 - 12\,x^2 + 45\,x - 44 \)

\( f(3) \, = \, 3^3 - 12\cdot 3^2 + 45\cdot 3 - 44 = 10 \; \Longrightarrow \quad (3, 10) \quad {\rm är\;lokal\;maximipunkt.} \)

\( f(5) \, = \, 5^3 - 12\cdot 5^2 + 45\cdot 5 - 44 = 6 \quad \Longrightarrow \quad\; (5, 6) \quad {\rm är\;lokal\;minimipunkt.} \)