wypukłośc i wklęsłość funkcji

Różniczkowalność, pochodna funkcji. Przebieg zmienności. Zadania optymalizacyjne. Równania i nierówności z wykorzystaniem rachunku różniczkowego.
CaffeeLatte
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 101
Rejestracja: 12 mar 2020, o 17:22
Płeć: Mężczyzna
wiek: 18
Podziękował: 42 razy
Pomógł: 2 razy

wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: CaffeeLatte »

Cześć, mam pytanie co do tego przykładu w którym muszę wyznaczyć przedziały wypukłości i wklęsłości:
\(\displaystyle{ f(x) = \frac{1}{(\ln x)^3} }\)
policzyłem drugą pochodną:
\(\displaystyle{ f''(x) = \frac{12 + 3\ln x}{(\ln x)^5 \cdot x^2} }\)
sprawdzam kiedy jest mniejsza od \(\displaystyle{ 0}\):
\(\displaystyle{ \frac{12 + 3\ln x}{(\ln x)^5 \cdot x^2} < 0}\)
\(\displaystyle{ (\ln x)^5 \cdot (12 + 3\ln x) < 0}\)
\(\displaystyle{ x = 1 \vee x = e^{-4}}\)
i wychodzi mi, że jest wypukła od dołu w przedziale \(\displaystyle{ (0, e^{-4} ) \cup (1, + \infty )}\)
i wypukła od góry: \(\displaystyle{ (e^{-4}, 1)}\)
czy dobrze rozwiązałem to zadanie?
W sumie jedynka nie należy do dziedziny to chyba nie powinienem jej uwzględniać w końcowym wyniku i ją pominąć na wykresie?
Ostatnio zmieniony 23 lis 2020, o 13:06 przez Jan Kraszewski, łącznie zmieniany 2 razy.
Powód: Punkt 2.7 instrukcji LaTeX-a. Funkcje matematyczne należy zapisywać: sinus - \sin, logarytm - \log, logarytm naturalny - \ln itd.
Awatar użytkownika
Premislav
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15687
Rejestracja: 17 sie 2012, o 13:12
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 196 razy
Pomógł: 5221 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: Premislav »

Obliczona przez Ciebie druga pochodna i wyznaczone przedziały są poprawne, natomiast aż się bałem odpowiadać w tym wątku, ponieważ znam pojęcie „wypukła w górę" (popularniej: „wklęsła"), ale moje zboczenie językowe zaczęło mi sugerować, że „wypukła od góry" powinno być przeciwieństwem „wypukła w górę" i się zmieszałem. :( W każdym razie jeśli wbrew mej (pewnie wadliwej) intuicji językowej przyjmiemy, że „w dół/w górę"\(\displaystyle{ \equiv}\)„od dołu/od góry", to wszystko gra.
Jedynka nie należy do dziedziny funkcji, ale używasz przedziałów otwartych, więc wszystko się zgadza (chyba że nie zrozumiałem tego pytania).
Jan Kraszewski
Administrator
Administrator
Posty: 34285
Rejestracja: 20 mar 2006, o 21:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 3 razy
Pomógł: 5203 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: Jan Kraszewski »

Premislav pisze: 23 lis 2020, o 16:28Jedynka nie należy do dziedziny funkcji, ale używasz przedziałów otwartych, więc wszystko się zgadza (chyba że nie zrozumiałem tego pytania).
No nie bardzo, nie sądzę, by ta funkcja była
CaffeeLatte pisze: 23 lis 2020, o 12:33 wypukła od dołu w przedziale \(\displaystyle{ (0, e^{-4} ) \cup (1, + \infty )}\)
bo to nie jest przedział, tylko suma przedziałów, a to w tym wypadku istotna różnica.

JK
Awatar użytkownika
Premislav
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15687
Rejestracja: 17 sie 2012, o 13:12
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 196 razy
Pomógł: 5221 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: Premislav »

O cholera! Znowu się na to nabieram (widocznie kretyn ze mnie), dziękuję za to spostrzeżenie i przepraszam.

No niewątpliwie funkcja nie jest wypukła w zbiorze będącym sumą tych przedziałów, tylko wypukła w pierwszym przedziale i wypukła w drugim. :oops:
CaffeeLatte
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 101
Rejestracja: 12 mar 2020, o 17:22
Płeć: Mężczyzna
wiek: 18
Podziękował: 42 razy
Pomógł: 2 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: CaffeeLatte »

Czyli zamiast znaku sumy powinien być przecinek, żeby zapis był poprawny?
Jan Kraszewski
Administrator
Administrator
Posty: 34285
Rejestracja: 20 mar 2006, o 21:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 3 razy
Pomógł: 5203 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: Jan Kraszewski »

Powinno być napisane, że funkcja jest wypukła na przedziale... oraz na przedziale...

JK
CaffeeLatte
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 101
Rejestracja: 12 mar 2020, o 17:22
Płeć: Mężczyzna
wiek: 18
Podziękował: 42 razy
Pomógł: 2 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: CaffeeLatte »

jeszcze na wszelki wypadek zapytam: \(\displaystyle{ \frac{1}{e^4} }\) to jest punkt przegięcia? Bo jak sobie zobaczyłem ten wykres w geogebrze to tak średnio mi wygląda na to że tam może być ten punkt.
korki_fizyka
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 656
Rejestracja: 17 lut 2016, o 21:49
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 3 razy
Pomógł: 74 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: korki_fizyka »

Jan Kraszewski pisze: 23 lis 2020, o 19:44 Powinno być napisane, że funkcja jest wypukła na przedziale... oraz na przedziale...

JK
Po polsku to będzie "wypukła W przedziale",

pozdrawiam.
Jan Kraszewski
Administrator
Administrator
Posty: 34285
Rejestracja: 20 mar 2006, o 21:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 3 razy
Pomógł: 5203 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: Jan Kraszewski »

korki_fizyka pisze: 24 lis 2020, o 21:30Po polsku to będzie "wypukła W przedziale",
Słusznie.

JK
CaffeeLatte
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 101
Rejestracja: 12 mar 2020, o 17:22
Płeć: Mężczyzna
wiek: 18
Podziękował: 42 razy
Pomógł: 2 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: CaffeeLatte »

Ale z tym punktem przegięcia to dobrze mówię ?
Jan Kraszewski
Administrator
Administrator
Posty: 34285
Rejestracja: 20 mar 2006, o 21:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 3 razy
Pomógł: 5203 razy

Re: wypukłośc i wklęsłość funkcji

Post autor: Jan Kraszewski »

Dobrze.

JK
ODPOWIEDZ