Określenie liczby ekstremów funkcji w zależności od parametru
Shizzer: | x − m | |
Określ liczbę ekstremów funkcji f(x) = |
| w zależności od wartości |
| x2 − 2x − 3 | |
parametru m.
Policzyłem pochodną:
| −x2 + 2mx − 3m | |
f'(x) = |
| |
| (x2 − 2x − 3)2 | |
Normalnie liczyłbym tutaj miejsca zerowe tej pochodnej i szkicowałbym sobie wykres tej
pochodnej
gdzieś na marginesie, żeby zobaczyć gdzie pochodna zmienia znak z "+" na "−" bądź z "−" na "+".
Widziałbym wtedy ile istnieje ekstremów w zależności od parametru m.
Dla funkcji kwadratowej i wielomianów było to do zrobienia, ale jak to zrobić jeśli pochodna
jest
funkcją homograficzną?
2 maj 18:20
Shizzer: Spróbuję policzyć miejsca zerowe pochodnej i sprawdzić gdzie pochodna jest większa od 0 a gdzie
mniejsza i może wywnioskuję ekstrema po wyznaczonych przedziałach
2 maj 18:22
Jerzy:
To nie ma znaczenia. Kiedy ułamek przyjmuje wartość 0 ?
2 maj 18:23
ICSP: 1. Widzę, że nie znasz definicji homografi.
2. Brak dziedziny
3. mianownik jest zawsze dodani, więc jedyne czym się zajmujesz to licznik
4. W liczniku znajduje się funkcja kwadratowa, więc doskonale wiesz gdzie jest dodatnia gdzie
ujemna.
Jedyne na co musisz tak naprawdę uważać to przypadek gdy ekstremum ni będzie należało do
dziedziny.
2 maj 18:24
ICSP: i ta pochodna coś mi się nie podoba.
Z całą pewnością będzie tam stała niezależna od m z iloczynu (x − m)'(x2−2x−3)
Musisz to jeszcze raz przeliczyć
2 maj 18:29
Shizzer: Policzyłem to zadanie jeszcze raz, ale jest ono dla mnie dość skomplikowane.
Oczywiście D
f(x) = R \ {−1, 3}
Wyznaczyłem pochodną raz jeszcze, myślę, że teraz już jest ok:
| −x2 + 2mx − 2m −3 | |
f'(x) = |
| |
| (x2 − 2x − 3) | |
Tak powinienem to zadanie rozwiązać:
1. Wyznaczyć punkty podejrzane o ekstremum.
2. Zbadać dla jakich x f'(x) > 0 a dla jakich f'(x) < 0.
3. Porównać wynikowe przedziały z punktami podejrzanymi o ekstremum
Zatrzymałem się jednak na 1. kroku:
f'(x) = 0
−x
2 + 2mx − 2m − 3 = 0
Δ = 4m
2 − 8m − 12
Więc jedyne co mogę tutaj zrobić to wyznaczyć ILE będzie punktów podejrzanych o ekstremum
w zależności od m. Skoro nie wiem jakie dokładnie są te punkty podejrzane o ekstremum to jak
zbadać czy dla nich funkcja f(x) rzeczywiście to ekstremum osiągnie?
2 maj 18:45
Shizzer: Gdyby f'(x) była np. funkcją kwadratową wtedy mając policzone, że dla danego m występują
2 miejsca zerowe mógłbym stwierdzić, że funkcja f(x) dla tych m posiada 2 ekstrema.
Dobrze zrozumiałem, że w wyliczonej pochodnej ważny jest tutaj tylko licznik i mogę ją
rozpatrywać
jak funkcję kwadratową? Jeśli tak jest to nie mam pojęcia dlaczego
2 maj 18:52
f123: A jak normalnie szukasz ekstremow funkcji?
2 maj 18:55
Shizzer: Dobra myślę, że już zrozumiałem:
| x − m | |
f(x) = |
| ⇒ Df(x) = R \ {−1 , 3} |
| (x + 1)(x − 3) | |
| −x2 + 2mx − 2m − 3 | |
f'(x) = |
| |
| (x2 − 2x − 3)2 | |
Mianownik jest dodatni dla x ∊ R \ {−1, 3} więc wystarczy zająć się licznikiem.
f'(x) > 0 gdy −x
2 + 2mx − 2m − 3 > 0
f'(x) < 0 gdy −x
2 + 2mx − 2m − 3 < 0
Wyznaczam punkty podejrzane o ekstremum:
f'(x) = 0
−x
2 + 2mx − 2m − 3 = 0
Δ = 4m
2 − 8m − 12
Δ > 0 −> 2 punkty podejrzane o ekstremum i 2 ekstrema (zajmuję się tylko licznikiem)
Δ ≤ 0 −> brak ekstremów
Δ ≥ 0 dla m ∊ (−
∞, −1) ∪ (3,
∞)
Δ ≤ 0 dla m ∊ <−1, 3>
dla m ∊ (−
∞, −1) ∪ (3,
∞) 2 ekstrema
dla m ∊ <−1, 3> brak ekstremów
2 maj 19:13