Matikasta kiinnostuneilla

Määritä funktion f(x)=x*(ln(x))^2-x*ln x^2 ääriarvokohdat
12181
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 12

Vanhimmat

f(x) = x(ln x)^2 - x ln (x^2) = x (ln x)^2 -2x ln x.

f ' (x) = (ln x)^2 x * 2 ln x * (1/x) - 2 ln x -2x * (1/x) =

(ln x)^2 - 2 joten kun f'(x) = 0 on ln x = /- sqrt(2) ja siis x = e^( /- sqrt(2).

f ''(x) = 2 ln x * (1/x)

Jatkahan tästä päätelmiä ääriarvokohdista.

Ohman

Äänestä
  • minimikohta on ilmeisesti ~4,11 ja maksimia ei ole?

    Äänestä

  • Eiköhän se maksimikohtakin löydy. Kulku näkyy paremmin kun kirjoitetaan muotoon
    f(x) = x*lnx*(lnx-2)
    Lähtee kasvamaan nollasta, maksimin kohdassa x=1/e^sqrt2, nollakohta x=1, minimikohta x=e^sqrt2, nollakohta x=e^2

    Äänestä

Se derivaatta pitää muuttaa tulomuotoon, eli f´(x)= (lnx sqrt2)(lnx-sqrt2) ja sitten tutkia tämän merkkiä lukusuoralla. Sillä kohtaa kun derivaatan merkki vaihtuu plussasta miinukseksi on maksimi ja sillä kohtaa kun derivaatan merkki vaihtuu miinuksesta plussaksi on minimi. Sen jälkeen lasketaan funktion arvo näissä pisteissä. Sitten vielä lasketaan funktion arvot määrittelyalueen rajoilla , eli kun x lähenee nollaa ja x lähenee ääretöntä. Näistä arvoista sitten päätellään globaalit ja lokaalit ääriarvot..

Äänestä

jatkuuko se kuvaaja nousevana vielä tuon toisen ( e^sqrt2) jälkeenkin?

Äänestä
  • Kyllä, koska derivaatta on sen jälkeen. Ja näkyy helposti myös tulomuotoisesta kaavasta. Raja-arvo nollassa on kinkkisempi.

    Äänestä

  • Noinkohan kirjoitti:

    Kyllä, koska derivaatta on sen jälkeen. Ja näkyy helposti myös tulomuotoisesta kaavasta. Raja-arvo nollassa on kinkkisempi.

    eli onko funktiolla maksimikohta?

    Äänestä

  • Funktio on määritelty kun x > 0.

    f ''(e^sqrt(2)) = 2 sqrt(2)* e^(-sqrt(2)) > 0 eli f:llä on minimi pisteessä x = e^sqrt(2) f'' (e^(- sqrt(2)) = 2 (- sqrt(2)) * e^sqrt(2)) < 0 eli f:llä on maksimi pisteessä x = e^(- sqrt(2))

    Kun x -> inf niin f(x) -> inf joten tuo maksimi on lokaali.

    f(e^(sqrt(2)) = e^( sqrt(2)) * sqrt(2) * ( sqrt(2) - 2)< 0.

    Jätänpä arvoisten lukijoiden pohdittavaksi onko tässä kyseessä lokaali vai globaali minimi. Saako f jossain tätä piempiä arvoja?Miten käy kun x -> 0?

    Ohman

    Äänestä

  • Ohman kirjoitti:

    Funktio on määritelty kun x > 0.

    f ''(e^sqrt(2)) = 2 sqrt(2)* e^(-sqrt(2)) > 0 eli f:llä on minimi pisteessä x = e^sqrt(2) f'' (e^(- sqrt(2)) = 2 (- sqrt(2)) * e^sqrt(2)) < 0 eli f:llä on maksimi pisteessä x = e^(- sqrt(2))

    Kun x -> inf niin f(x) -> inf joten tuo maksimi on lokaali.

    f(e^(sqrt(2)) = e^( sqrt(2)) * sqrt(2) * ( sqrt(2) - 2)< 0.

    Jätänpä arvoisten lukijoiden pohdittavaksi onko tässä kyseessä lokaali vai globaali minimi. Saako f jossain tätä piempiä arvoja?Miten käy kun x -> 0?

    Ohman

    Funktiolla on nollakohta pisteessä x = 1 mutta sillä ei ole nollakohtia välillä 0 < x < 1. Näin ollen se ei voi mennä tällä välillä negatiiviseksi koska sillä on lokaali maksimi pisteessä e^(-sqrt(2)) < 1 ja tässä pisteessä f > 0. Tämän pisteen jälkeen f pienenee kun x pienenee.Mitään minimiä ei ole välillä 0 < x < e^(-sqrt(2)) joten funktion pieneneminen jatkuu kun x pienenee mutta f ei siis voi tulla negatiiviseksi kun 0
    Tuo minimi pisteessä e^(sqrt(2)) on siis globaali minimi.

    Vaikka itse asia noista ääriarvoista on nyt selvä niin jätänpä lukijoille kuitenkin tehtäväksi todistaa että f(x) -> 0 kun x -> 0. Vai meneekö?

    Ohman

    Äänestä

  • No minä todistan.

    e^x = 1 x/1! x^2/2! x^3/3! .... Tämä sarja siis suppenee sen summa on e^x.

    Tästä nähdään että kun x > 0 niin kaikki sarjan termit ovat positiivisia ja sarjan summa on siis suurempi kuin jokainen sen termi eli esim. e^x > x^(n 1)/(n 1)! joten e^x/x^n > x/(n 1)! -> inf kun x -> inf. Tästä seuraa, että käänteisluku

    (1) x^n/e^x -> 0 kun x -> inf.

    Olkoon nyt n > = 1 ja tutkitaan nyt lauseketta x (ln x)^n kun x -> 0.
    Tällöin ln x -> -inf.

    Kirjoitetaan ln x = - y jolloin siis x = e^(- y) ja

    l x (ln x)^n l = e^(- y) y^n = y^n / e^y.

    Kun x -> 0 niin y -> inf ja yhtälön (1) perusteella siis y^n / e^y -> 0 joten

    lim(x -> 0) x (ln x)^n = 0

    Tämä pätee oli n kuinka suuri hyvänsä.

    Meillä oli funktio

    f(x) = x (ln x)^2 - 2 x ln x.

    Tämän summan molemmat termit menevät edellä sanotun perusteella nollaan kun x -> 0 joten lim (x -> 0) f(x) = 0.

    Tuossa edellä (ja muissakin kirjoituksissani) tuo inf on se "ääretön".

    Ohman

    Äänestä

Minkähän asteen tehtävlä tämä oikein oli. Minä en saa tästä ainakaan irti yhtään enempää, paitti jos ei nyt sitten todeta, että funktion arvo menee äärettömiin kun x kasvaa.( Hospitaalia ei välttämättä tarvita, sotkin kuitenkin lisäksi sitäkin.)
http://aijaa.com/tfn3h5

Äänestä

kuulostaa kuin olisin palannut 12v sitten porthanian saliin kuuntelemaan oikkosta...

Äänestä

Kommentoi aloitusta


nkdoeje kirjoitti:

Määritä funktion f(x)=x*(ln(x))^2-x*ln x^2 ääriarvokohdat

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu