Què us diu la 2a prova derivada sobre el comportament de f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 en aquests números crítics?

Què us diu la 2a prova derivada sobre el comportament de f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 en aquests números crítics?
Anonim

Resposta:

La segona prova derivada implica que el nombre crític (punt) # x = 4/7 # dóna un mínim local per a # f # mentre no dir res sobre la naturalesa de # f # als números crítics (punts) # x = 0,1 #.

Explicació:

Si #f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 #, llavors diu la regla del producte

#f '(x) = 4x ^ 3 (x-1) ^ 3 + x ^ 4 * 3 (x-1) ^ 2 #

# = x ^ 3 * (x-1) ^ 2 * (4 (x-1) + 3x) #

# = x ^ 3 * (x-1) ^ 2 * (7x-4) #

Establir aquest valor igual a zero i resoldre per a # x # això implica # f # té números crítics (punts) a # x = 0,4 / 7,1 #.

L’ús de la regla de producte torna a donar:

#f '' (x) = d / dx (x ^ 3 * (x-1) ^ 2) * (7x-4) + x ^ 3 * (x-1) ^ 2 * 7 #

# = (3x ^ 2 * (x-1) ^ 2 + x ^ 3 * 2 (x-1)) * (7x-4) + 7x ^ 3 * (x-1) ^ 2 #

# = x ^ 2 * (x-1) * ((3x-3 + 2x) * (7x-4) + 7x ^ 2-7x) #

# = x ^ 2 * (x-1) * (42x ^ 2-48x + 12) #

# = 6x ^ 2 * (x-1) * (7x ^ 2-8x + 2) #

Ara #f '' (0) = 0 #, #f '' (1) = 0 #, i #f '' (4/7) = 576/2401> 0 #.

Per tant, la segona prova derivada implica que el nombre crític (punt) # x = 4/7 # dóna un mínim local per a # f # mentre no dir res sobre la naturalesa de # f # als números crítics (punts) # x = 0,1 #.

En realitat, el nombre (punt) crític a # x = 0 # dóna un màxim local per a # f # (i la primera prova derivada és prou forta com per implicar-ho, tot i que la segona prova derivada no va donar informació) i el nombre crític (punt) a # x = 1 # no proporciona ni un màxim local ni mínim per a # f #, però un "punt de cadira" (unidimensional).