Matematik 5000 4 Plus, 2021
M5
Matematik 5000 4 Plus, 2021 Visa detaljer
3. Tillämpningar av deriveringsreglerna
Fortsätt till nästa delkapitel

Uppgift 2303 Sida 111

Övning ger färdighet
Vi bestämmer först y' genom att derivera funktionen y . Sen sätter vi derivatan lika med noll och löser ekvationen!
y = x^3+1.5x^2-6x+4
y' = D(x^3+1.5x^2-6x+4)
y' = D(x^3)+D(1.5x^2)-D(6x)+D(4)
y' = D(x^3)+D(1.5x^2)-D(6x)+0
y' = D(x^3)+D(1.5x^2)-D(6x)
y' = 1* 3x^(3-1) + 1.5 * 2x^(2-1) - 6 * x^(1-1)
Förenkla högerled
y' = 1* 3x^2 + 1.5 * 2x^1 - 6 * 1x^0
y' = 1* 3x^2 + 1.5 * 2x - 6 * 1x^0
y' = 1* 3x^2 + 1.5 * 2x - 6 * 1(1)
y' = 3x^2 + 3x - 6
0 = 3x^2+3x-6
0 = 3* x^2+3* x-3 * 2
0 = 3 (x^2+x- 2)
0 = x^2+x- 2
x^2+x- 2 = 0
x=- 1/2± sqrt((1/2)^2-( -2))
x = - 1/2± sqrt((1/2)^2+2)
x = - 1/2± sqrt(1^2/2^2+2)
x = - 1/2± sqrt(1/4+2)
x = - \dfrac{1}{2}\pm \sqrt{\dfrac{1}{4}+\dfrac 8 4}
x = - \dfrac{1}{2}\pm \sqrt{\dfrac 9 4}
x = - \dfrac{1}{2}\pm \dfrac {\sqrt 9} {\sqrt 4}
x = - \dfrac{1}{2}\pm \dfrac {3} {2}
x = \dfrac {- 1} 2 \pm \dfrac {3} {2}
x = \dfrac {- 1\pm 3} {2}
x_1 = \dfrac {- 1- 3} {2}, \ x_2 = \dfrac {- 1+ 3} {2}
x_1 = \dfrac {- 4} {2}, \ x_2 = \dfrac {2} {2}
x_1 = - 2, x_2 = 1
Kom ihåg vad detta innebär! Vi satte derivatan y' till noll, och derivatan beskriver ju lutningen. -2 och 1 är alltså x -koordinaterna till kurvans extrempunkter.
Först bestäms andraderivatan y'' genom att derivera derivatan. Sen sätter vi in våra x -värden och kollar andraderivatans tecken.
y' = 3x^2+3x-6
y'' = D(3x^2+3x-6)
y'' = D(3x^2)+D(3x)-D(6)
y'' = D(3x^2)+D(3x)-0
y'' = D(3x^2)+D(3x)
y'' = 3 * 2x^1 + 3* 1x^0
y'' = 3 * 2x + 3* 1x^0
y'' = 3 * 2x + 3* 1(1)
y'' = 6x+3
y'' = 6( - 2)+3
y'' = - 12+3
y'' = - 9
Andraderivatan är alltså negativ i punkten där x=-2 . En negativ andraderivata innebär att kurvans lutning minskar, och det betyder att x=-2 måste vara en maxpunkt och inte en minpunkt. Nu sätter vi in den andra extrempunktens x -koordinat.
y'' = 6x+3
y'' = 6* 1+3
y'' = 6+3
y'' = 9
Andraderivatan är alltså positiv i punkten där x=1 . En positiv andraderivata innebär att kurvans lutning ökar, och det betyder att x=1 måste vara en minpunkt och inte en maxpunkt.
Vi ska nu bara rita upp kurvan y = x^3+1.5x^2-6x+4 för att se om den verkligen har en maxpunkt i x= -2 och minpunkt i x=1 , som beräkningarna visade.

Det verkar som att beräkningarna stämmer!