Strona 1 z 1
Ekstrema i Asymptoty
: 3 sie 2010, o 09:53
autor: MadEagle
Znajdź ekstrema lokalne i asymptoty dla:
\(\displaystyle{ f\left(x \right) =\frac{x}{2}+\frac{2}{x}}\)
Więc wyznaczam dziedzinę:
D:\(\displaystyle{ x \neq 0}\)
Obliczam pochodną:
\(\displaystyle{ f '\left(x \right) =(\frac{1}{2}\cdot x+2 x^{-1})^{'}=(\frac{1}{2}\cdot x^{1-1}-2x^{-2})^{'}=\frac{1}{2}-2x^{-2}=\frac{1}{2}-\frac{2}{x^2}}\)
Podstawiam liczby:
\(\displaystyle{ f\left( -3 \right)=\frac{5}{18}}\)
\(\displaystyle{ f\left( -2 \right)=0}\)
\(\displaystyle{ f\left( -1 \right)=1}\)
\(\displaystyle{ f\left( 1 \right)=\frac{3}{2}}\)
\(\displaystyle{ f\left( 2 \right)=0}\)
\(\displaystyle{ f\left( 3 \right)=\frac{5}{18}}\)
Rysuje wykres(nie wiem jak zrobić to w \(\displaystyle{ \LaTeX}\)-ie)
I tutaj pytania..
1.Jakie jest minimum lokalne:
- Czy to \(\displaystyle{ f(2)\cup f(-2)}\)?
2.Jakie jest ekstremum lokalne i globalne:
- Czy to \(\displaystyle{ f(-1)\cup f(1)}\) ?
3.Jak oblicza się asymptoty i czy w ogóle są?
Ekstrema i Asymptoty
: 3 sie 2010, o 10:25
autor: lukasz1804
W celu zbadania istnienia ekstremów lokalnych funkcji, wykorzystaj warunek konieczny i wystarczający istnienia ekstremum.
Warunki istnienia asymptot są po krótce opisane w 80977.htm .
(Nie trzeba szkicować wykresu funkcji, by zbadać istnienie ekstremów funkcji czy asymptot jej wykresu.)
Ekstrema i Asymptoty
: 3 sie 2010, o 10:51
autor: MadEagle
Dzięki za informację, ale jak bym wiedział jak wykorzystać ten warunek to nie szukałbym pomocy, tylko go wykorzystał.
Czyli wychodzi na to, że asymptoty nie istnieją?
Ekstrema i Asymptoty
: 3 sie 2010, o 11:12
autor: lukasz1804
To po kolei zbadajmy daną funkcję.
Mamy \(\displaystyle{ f'(x)=0\iff x^2=4\iff (x=-2\vee x=2)}\). Zatem z warunku koniecznego istnienia ekstremum lokalnego funkcji wynika, że ekstremum może być osiągane dla wyznaczonych dwóch argumentów. Ale czy jest tam ono faktycznie osiągane, należy sprawdzić korzystając z warunku wystarczającego.
Mamy \(\displaystyle{ f'(x)<0 \iff (x\in(-2,0)\vee x\in(0,2)), f'(x)>0\iff (x\in(\infty,-2)\vee x\in(2,+\infty))}\). Zatem pochodna funkcji zmienia znak w otoczeniu punktów -2 i 2, a to w myśl wspomnianego warunku daje, że dla każdego z tych dwóch argumentów funkcja \(\displaystyle{ f}\) osiąga ekstremum lokalne. Co więcej, w otoczeniu punktu -2 pochodna zmienia znak z dodatniego na ujemny - \(\displaystyle{ f(-2)=-2}\) jest zatem maksimum lokalnym funkcji \(\displaystyle{ f}\), a w otoczeniu punktu 2 pochodna zmienia znak z ujemnego na dodatni i funkcja \(\displaystyle{ f}\) osiąga minimum lokalne równe \(\displaystyle{ f(2)=2}\).
Teraz asymptoty.
Ponieważ \(\displaystyle{ \lim_{x\to 0^-}f(x)=-\infty, \lim_{x\to 0^+}f(x)=+\infty}\), to prosta \(\displaystyle{ x=0}\) jest asymptotą pionową wykresu funkcji \(\displaystyle{ f}\).
Mamy dalej \(\displaystyle{ \lim_{x\to -\infty}f(x)=-\infty, \lim_{x\to +\infty}f(x)=+\infty}\), więc można się spodziewać istnienia asymptoty ukośnej (poziome nie istnieją).
Zauważmy, że \(\displaystyle{ a=\lim_{x\to -\infty}\frac{f(x)}{x}=\lim_{x\to +\infty}\frac{f(x)}{x}=\frac{1}{2}}\) oraz \(\displaystyle{ b=\lim_{x\to -\infty}[f(x)-ax]=\lim_{x\to +\infty}[f(x)-ax]=0}\), więc prosta \(\displaystyle{ y=ax+b=\frac{1}{2}x}\) jest asymptotą ukośną wykresu funkcji \(\displaystyle{ f}\).
Ekstrema i Asymptoty
: 3 sie 2010, o 11:51
autor: MadEagle
lukasz1804 pisze:
Mamy \(\displaystyle{ f'(x)<0 \iff (x\in(-2,0)\vee x\in(0,2)), f'(x)>0\iff (x\in(\infty,-2)\vee x\in(2,+\infty))}\).
A nie powinien się znajdować tam " - " ?
\(\displaystyle{ (x\in(-\infty,-2)\vee x\in(2,+\infty))}\)
lukasz1804 pisze:Zatem pochodna funkcji zmienia znak w otoczeniu punktów -2 i 2, a to w myśl wspomnianego warunku daje, że dla każdego z tych dwóch argumentów funkcja \(\displaystyle{ f}\) osiąga ekstremum lokalne. Co więcej, w otoczeniu punktu -2 pochodna zmienia znak z dodatniego na ujemny - \(\displaystyle{ f(-2)=-2}\) jest zatem maksimum lokalnym funkcji \(\displaystyle{ f}\), a w otoczeniu punktu 2 pochodna zmienia znak z ujemnego na dodatni i funkcja \(\displaystyle{ f}\) osiąga minimum lokalne równe \(\displaystyle{ f(2)=2}\).
Czyli funkcja
\(\displaystyle{ f}\) osiąga:
- ekstremum lokalne w otoczeniu punktów -2 oraz 2:
- maksimum lokalne w otoczeniu punktu -2,
- minimum lokalne w otoczeniu punktu 2.
I dzieje się tak, ponieważ zmieniają znaki z dodatniego na ujemny (maksimum), z ujemnego na dodatni (minimum) Jeśli dobrze rozumiem.
Asymptoty już rozumiem.
Ekstrema i Asymptoty
: 3 sie 2010, o 13:37
autor: lukasz1804
MadEagle pisze:lukasz1804 pisze:
Mamy \(\displaystyle{ f'(x)<0 \iff (x\in(-2,0)\vee x\in(0,2)), f'(x)>0\iff (x\in(\infty,-2)\vee x\in(2,+\infty))}\).
A nie powinien się znajdować tam " - " ?
\(\displaystyle{ (x\in(-\infty,-2)\vee x\in(2,+\infty))}\)
Masz rację.
MadEagle pisze:
Czyli funkcja \(\displaystyle{ f}\) osiąga:
- ekstremum lokalne w otoczeniu punktów -2 oraz 2:
- maksimum lokalne w otoczeniu punktu -2,
- minimum lokalne w otoczeniu punktu 2.
I dzieje się tak, ponieważ zmieniają znaki z dodatniego na ujemny (maksimum), z ujemnego na dodatni (minimum) Jeśli dobrze rozumiem.
Dokładnie tak.