Pinta-alan ääriarvot

Anonyymi

k>1 ja f(x)=k×k^x sekä g(x)=k×(1/2)^x

Funktion kuvaajien leikkauspisteeseen piirretyt tangentit rajaavat yhdessä x-akselin kanssa kolmion. Mitkä ovat kolmion pinta-alan ääriarvot? Miten ne lasketaan?

13

89

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Eikös se k*k^x ole k^(x 1)? Oletko taas yksi niistä joka ei edes tehtävää osaa kirjoittaa oikein? Vai miksi tuo merkillinen kirjoitustapa?

    • Anonyymi

      Tämä onkin hiukan hankalahko tehtävä, ja laitan siitä vaan tämän suttupaperin, johon sitä äsken laskin: https://aijaa.com/ygzOpZ
      Ihan ekana siinä pitää laskea tai älytä käyrien leikkauspisteeksi (0,k)..
      Se, että tuo löydetty ääriarvokohta on juuri alan minimi ja, se että alan maksimi on ääretön vaatii liikaa arpeetia, en siihen ryhdy....Ainakin siinä pitää laskea alan limes kun k lähenee 1 ylhäältä..

      • Anonyymi

        Funktio on

        A(k) = 1/2k*|1/ln(k) 1/ln(2) |, joten melko selvää, että kun k-->1, niin A--> infty, sillä nimittäjässä oleva ln(k) --> 0 ja kerroin 1/2k --> 1/2.

        Mimimikohdan arvon voi vielä sieventää aika mukavaan muotoon. Niin sanottuun "neljän neliöjuuren" muotoon:

        1/sqrt(2) * sqrt(e) ^ (sqrt{ln2}*sqrt{ln2 4})

        Muuten, jos annetaan k:n mennä myös <1, niin sieltä löytyy kaksi alan nollakohtaa (k=0 ja k=1/2) sekä yksi lokaali maksimi kohdassa k=0,287.

        https://www.desmos.com/calculator/cd3yjmvfur

        (Kuvassa pistettä A vetämällä saa k:n arvoa muutettua, koska leikkauspiste A on (0, k))


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Funktio on

        A(k) = 1/2k*|1/ln(k) 1/ln(2) |, joten melko selvää, että kun k-->1, niin A--> infty, sillä nimittäjässä oleva ln(k) --> 0 ja kerroin 1/2k --> 1/2.

        Mimimikohdan arvon voi vielä sieventää aika mukavaan muotoon. Niin sanottuun "neljän neliöjuuren" muotoon:

        1/sqrt(2) * sqrt(e) ^ (sqrt{ln2}*sqrt{ln2 4})

        Muuten, jos annetaan k:n mennä myös <1, niin sieltä löytyy kaksi alan nollakohtaa (k=0 ja k=1/2) sekä yksi lokaali maksimi kohdassa k=0,287.

        https://www.desmos.com/calculator/cd3yjmvfur

        (Kuvassa pistettä A vetämällä saa k:n arvoa muutettua, koska leikkauspiste A on (0, k))

        Mitähän ihmettä sinä oikein kirjoittelet? Etkö tajunnut tuota kommenttia/09:02? Vai onko sinulla salattua tietoa siitä, että funktiot eivät olekaan aloittajan antamat?


    • Anonyymi

      k^(x 1) = k/2^x
      k^x= 1/2^x
      k= 1/2
      Mitähän ääriarvoja tästä saat aikaan? k = 1/2 < 1.

    • Anonyymi

      Tuossa minun suttupaperissani on leikkauspisteen määritys aika lailla päin parametriä p. Otetaan se uusiksi:

      Tässähän on kaksi eri funktiota : f(x) =k*(k)^x , ja g(x)=k*(½)^x, joissa k on parametri ja k>1.
      Se , että k >1 estää sen, että kyseessä olisi identtisesti sama funktio , joka toteutuisi kun k=½.

      Ensimmäisenä haetaan käyrien leikkauspiste (xₒ, yₒ), eli f(xₒ)=g(xₒ).
      (Ei siis niin, että f(x)=g(x), jolloin saadaan k:n arvo, k=½, jolla funktiot olisivat identtisesti samoja)

      f(xₒ)=k*(k)^(xₒ)
      g(xₒ)=k*(½)^(xₒ)

      k*(k)^(xₒ)=k*(½)^(xₒ), voidaan jakaa puolittain k:lla, koska k >1, ja samasta syystä voidaan ottaa puolittain luonnollinen logaritmi, koska varmasti molemmmat puolet ovat >0.
      (xₒ)*ln(k)=(xₒ)*ln(½), otetaan (xₒ) yhteiseksi tekijäksi:

      (xₒ)*(ln(k)-ln(½))=0, tulon nollasäännöllä saadaan xₒ=0, joten f(xₒ)=g(xₒ)=k

      (Tuosta tulon nollasäännöstä tulisi myös se identtisten funktioiden tapaus , kun k=½, mutta ei ole silloin k>1)

      • Anonyymi

        Vielä kerran: eikös k*k^x = k^(x 1) ?Leikkaus tapahtuu kun f(x) = g(x).
        k^(x 1) = k/2^x
        k^x =( 1/2)^x
        => k= 1/2.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Vielä kerran: eikös k*k^x = k^(x 1) ?Leikkaus tapahtuu kun f(x) = g(x).
        k^(x 1) = k/2^x
        k^x =( 1/2)^x
        => k= 1/2.

        Ota huomioon, jos x=0, niin silloin molemmat puolet ovat 1 (riippumatta k:sta).


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ota huomioon, jos x=0, niin silloin molemmat puolet ovat 1 (riippumatta k:sta).

        Niinpä. Olkoon siis k > 1.
        f(x) = k*k^x = g(x) = k/2^x
        (2k)^x = 1 => x=0
        f(0) = k ja g(0) = k
        f'(x) = k ln(k) k^x ja f'(0) = k ln(k)
        g'(x) = - k ln(2) 2^( - x) ja g'(0) = - k ln(2)
        Tangenttisuorat ovat
        Tf: y = k ln(k) x k
        Tg: y = - k ln(2) x k
        Tf leikkaa x-akselin kun k ln(k) x k = 0 eli x = - 1/ ln(k)
        Tg leikkaa x-akselin kun -k ln(2) x k = 0 eli x= 1/ln(2)
        Kolmion korkeus on k. Kannan pituus on 1/ln(2) 1/ln(k)
        Kolmion ala on A(k) =1/2 k (1/ln(2) 1/ln(k)) = k/(2 ln(2)) k/(2 ln(2))
        Jatkan myöhemmin.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Niinpä. Olkoon siis k > 1.
        f(x) = k*k^x = g(x) = k/2^x
        (2k)^x = 1 => x=0
        f(0) = k ja g(0) = k
        f'(x) = k ln(k) k^x ja f'(0) = k ln(k)
        g'(x) = - k ln(2) 2^( - x) ja g'(0) = - k ln(2)
        Tangenttisuorat ovat
        Tf: y = k ln(k) x k
        Tg: y = - k ln(2) x k
        Tf leikkaa x-akselin kun k ln(k) x k = 0 eli x = - 1/ ln(k)
        Tg leikkaa x-akselin kun -k ln(2) x k = 0 eli x= 1/ln(2)
        Kolmion korkeus on k. Kannan pituus on 1/ln(2) 1/ln(k)
        Kolmion ala on A(k) =1/2 k (1/ln(2) 1/ln(k)) = k/(2 ln(2)) k/(2 ln(2))
        Jatkan myöhemmin.

        Siis A(k) = k/(2 ln(2)) k/(2 ln(k)) (tuli äsken kirjoitusvirhe).
        A'(k) = 1/(2 ln(2)) 1/2 ((ln(k) -1)/(ln(k))^2) = 0
        ln(2) (ln(k))^2 ln(k) - 1 = 0
        ln(k) = (- 1 /- sqrt(1 4 ln(2)))/ (2 ln(2))
        Nyt pitäisi vielä setviä, mikä k antaa alalle minimin. Mutta riittää nyt ainakin tältä aamulta tuo logaritmipuuhailu.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Siis A(k) = k/(2 ln(2)) k/(2 ln(k)) (tuli äsken kirjoitusvirhe).
        A'(k) = 1/(2 ln(2)) 1/2 ((ln(k) -1)/(ln(k))^2) = 0
        ln(2) (ln(k))^2 ln(k) - 1 = 0
        ln(k) = (- 1 /- sqrt(1 4 ln(2)))/ (2 ln(2))
        Nyt pitäisi vielä setviä, mikä k antaa alalle minimin. Mutta riittää nyt ainakin tältä aamulta tuo logaritmipuuhailu.

        Vielä: ääriarvojahan tässä kysyttiinkin. Pitäisi siis vielä setviä antavatko nuo ratkaisuna saatavat k:n arvot A:lle ääriarvon ja mitkä ne ääriarvot ovat.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Siis A(k) = k/(2 ln(2)) k/(2 ln(k)) (tuli äsken kirjoitusvirhe).
        A'(k) = 1/(2 ln(2)) 1/2 ((ln(k) -1)/(ln(k))^2) = 0
        ln(2) (ln(k))^2 ln(k) - 1 = 0
        ln(k) = (- 1 /- sqrt(1 4 ln(2)))/ (2 ln(2))
        Nyt pitäisi vielä setviä, mikä k antaa alalle minimin. Mutta riittää nyt ainakin tältä aamulta tuo logaritmipuuhailu.

        Jatkoa: Oikea yhtälö:
        ln(k)^2/ln(2) ln(k) - 1 = 0

        ln(k) = ( -1 /- sqrt(1 4/ln(2)))/(2/sqrt(2) )
        ln(k) = 0.55523594 ja k = 1,742352
        ln(k) = - 1.24838312 ja k = 0,286968 eli k < 1.
        Derivaatta vaihtaa merkkiä miinuksesta plussaksi kun tuo 0-piste ohitetaan joten kyseessä on minimi. Pinta-alan voi laskea kuten edellä esitin.
        Kun k kasvaa niin A(k) kasvaa joten maksimia ei ole.

        En viitsinyt enää tarkastaa menivätkö laskut oikein joten "näillä mennään".


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Jatkoa: Oikea yhtälö:
        ln(k)^2/ln(2) ln(k) - 1 = 0

        ln(k) = ( -1 /- sqrt(1 4/ln(2)))/(2/sqrt(2) )
        ln(k) = 0.55523594 ja k = 1,742352
        ln(k) = - 1.24838312 ja k = 0,286968 eli k < 1.
        Derivaatta vaihtaa merkkiä miinuksesta plussaksi kun tuo 0-piste ohitetaan joten kyseessä on minimi. Pinta-alan voi laskea kuten edellä esitin.
        Kun k kasvaa niin A(k) kasvaa joten maksimia ei ole.

        En viitsinyt enää tarkastaa menivätkö laskut oikein joten "näillä mennään".

        Minimipinta-ala on siis A(1,742352) = 1,742352/(2 ln(2)) 1,742352/(2*0.55523594)=
        2,82585


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. SDP palauttaa Suomen kansalle kulta-ajat

      Hyvinvointivalto on pääosin SDP:n ja osin myös Maalaisliiton rakentama. Hyvinvointivaltion ylläpito edellyttää oikeude
      Maailman menoa
      209
      15074
    2. Aamun Riikka: työttömyydessä lähestytään viime laman synkintä vaihetta

      Nopeasti mentiiin upean Marinin hallituksen ennätystyöllisyydestä toiseen ääripäähän, kohti Suomen historian kurjimpia t
      Maailman menoa
      127
      10520
    3. Persut JYTKYTTÄÄ ylös, ohi kepun! +2,1 %

      Persut palasi kolmen suurimman joukkoon ja on matkalla kohti kevään 2027 eduskuntavaalivoittoa. Sosialistit ovat syöksy
      Maailman menoa
      119
      10087
    4. Älkää vassarit kuvitelko, että Marinin kulta-ajat palaavat

      Vaikka demarit voittaisivat seuraavat vaalit, se ei palauta Marinin taskut-täyteen-kelasta-aikaa takaisin, ei voi eikä h
      Maailman menoa
      108
      9341
    5. Suomen velka kasvoi ennätysvauhtia - Mäkynen repostelee

      – Velka kasvoi eniten tilaston historiassa, Mäkynen kirjoittaa. – Vuoden 2025 toisella neljänneksellä selvästi eniten k
      Maailman menoa
      52
      9162
    6. Sanna Marin saa ylistystä Hillary Clintonilta

      Jos joku ei tiedä kuka tämä rouva Hillary Clinton on, niin kerrottakoon "fun fact", eli hän on se keneltä Donald Trump
      Maailman menoa
      23
      7059
    7. Giorgia Meloni vs Riikka Purra

      Kyllä Italian pääministeri on kauniimpi ja seksikkäämpi, kuin Suomen valtiovarainministeri Riikka Purra. Mitä jotkut näk
      Maailman menoa
      56
      6935
    8. 182
      6507
    9. Gallup, PS:lle JÄRISYTTÄVÄ nousu, SDP suurin laskija

      https://yle.fi/a/74-20186114 PS kovaa vauhtia nousemassa ennen 2027 vaaleja suurimmaksi puolueeksi. Nyt mennään jo etua
      Maailman menoa
      169
      6176
    10. Ohhoh. Kokoomusvirkamiehen mukaan Suomessa ei ole työttömyyskriisiä

      Kun kokoomuksen johtama hallitus epäonnistuu täydellisesti talouspolitiikassaan, niin aikaisemmin erittäin pahaksi määri
      Maailman menoa
      33
      5598
    Aihe