És f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x còncava o convexa a x = 4?

És f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x còncava o convexa a x = 4?
Anonim

Resposta:

Prenguem alguns derivats!

Explicació:

Per #f (x) = 1 - x - e ^ (- 3x) / x #, tenim

#f '(x) = - 1 - (-3xe ^ (- 3x) -e ^ (- 3x)) / x ^ 2 #

Això simplifica (de vegades) a

#f '(x) = - 1 + e ^ (- 3x) (3x + 1) / x ^ 2 #

Per tant

#f '' (x) = e ^ (- 3x) (- 3x-2) / x ^ 3-3e ^ (- 3x) (3x + 1) / x ^ 2 #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3-3 (3x + 1) / x ^ 2) #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x-3) / x ^ 2) #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x ^ 2-3x) / x ^ 3) #

# = e ^ (- 3x) ((- 9x ^ 2-6x-2) / x ^ 3) #

Ara deixem x = 4.

#f '' (4) = e ^ (- 12) ((- 9 (16) ^ 2-6 (4) -2) / 4 ^ 3) #

Observeu que l'exponencial és sempre positiva. El numerador de la fracció és negatiu per a tots els valors positius de x. El denominador és positiu per a valors positius de x.

Per tant #f '' (4) <0 #.

Dibuixa la teva conclusió sobre la concavitat.