Що скаже 2-й похідний тест про поведінку f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 при цих критичних числах?

Що скаже 2-й похідний тест про поведінку f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 при цих критичних числах?
Anonim

Відповідь:

Другий похідний тест означає, що критичне число (точка) # x = 4/7 # дає місцевий мінімум для # f # час нічого не говорячи про природу Росії # f # при критичних числах (точках) # x = 0,1 #.

Пояснення:

Якщо #f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 #, то сказано Правило продукту

#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) #

Встановлення цього значення дорівнює нулю і вирішення для # x # означає, що # f # має критичні числа (точки) у # x = 0,4 / 7,1 #.

Використання правила продукту знову дає:

#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) #

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

Таким чином, другий похідний тест означає, що критичне число (точка) # x = 4/7 # дає місцевий мінімум для # f # час нічого не говорячи про природу Росії # f # при критичних числах (точках) # x = 0,1 #.

Насправді, критичне число (точка) у # x = 0 # дає локальний максимум для # f # (і Перший похідний тест достатньо сильний, щоб припустити це, навіть якщо другий похідний тест не дав інформації) і критичне число (точка) на # x = 1 # не дає ні локальний макс, ні хв # f #, але (одновимірне) "сідлову точку".