Matematik Origo 4, 2023
MO
Matematik Origo 4, 2023 Visa detaljer
3. Derivatan och grafen
Fortsätt till nästa delkapitel

Uppgift 2314 Sida 98

Derivatan av funktionen för x-koordinaten av toppunkten är lika med noll.

a = - 0.5

Övning ger färdighet

Låt oss överväga den givna kvadratiska funktionen. f(x) = ax^2 + 2x + 1 Vi vet att funktionen har ett maximumvärde på 3. Detta innebär att parabolen öppnar nedåt. Funktionen har en toppunkt vid (x_s,3) och derivatan av funktionen vid x_s är lika med 0.

Låt oss hitta derivatan av f(x). Sedan kommer vi att ersätta x_s med x och använda det faktum att f'(x_s) är lika med 0.
f(x) = ax^2 + 2x + 1
f'(x) = D(ax^2 + 2x + 1)

D( f + g ) = D(f) + D(g)

f'(x) = D(ax^2) + D(2x) + D(1)
f'(x) = D(ax^2) + D(2x)
f'(x) = aD(x^2) + 2D(x)
f'(x) = a* 2x+ 2* 1
f'(x) = 2ax + 2
0 = 2a x_s + 2
- 2 = 2ax_s
- 2/2a = x_s
x_s = - 2/2a
x_s = - 1/a
Vi fann att x_s = - 1a är en toppunkt för parabolen. Funktionens värde vid toppunkten är 3. Låt oss ersätta ( - 1a, 3) i funktionen.
f(x) = ax^2 + 2x + 1
3 = a( - 1/a)^2 + 2( - 1/a) + 1
3 = a (1/a)^2 + 2(- 1/a) + 1
3 = a* 1/a^2+ 2(- 1/a) + 1
3 = a/a^2 - 2/a + 1
3 = 1/a - 2/a + 1
3 = - 1/a + 1
2 = - 1/a
2a = - 1
a = - 1/2
a = - 0.5
För a = - 0.5 har funktionen det minsta värdet.