Matematik 5000 4, 2011
M5
Matematik 5000 4, 2011 Visa detaljer
2. Grafer
Fortsätt till nästa delkapitel

Uppgift 3203 Sida 118

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!