3.2 Знаходження найбільшого і найменшого значень функції

Нехай на відрізку  задано неперервну функцію , тоді за теоремою Вейєрштрасса функція на даному відрізку досягає свого найбільшого і свого найменшого значень. Це може статися як всередині відрізка, так і на його кінцях.

Якщо функція набуває найбільшого значення всередині відрізка, то це найбільше значення є одночасно і один з максимумів (локальний максимум) заданої функції.

Теж саме можна сказати про найменше значення функції. Але може бути й так, що одне із значень функція набуває всередині відрізка, а друге на одному з кінців.

Звідси випливає спосіб знаходження точок, в яких функція набуває найбільшого та найменшого значення на відрізку :

1) знайти критичні точки функції;

2) обчислити значення функції в критичних точках, які належать відрізку, і на кінцях відрізка;

3) найбільше (найменше) значення серед утвореної множини і буде найбільшим (найменшим) значенням функції, заданої на відрізку .

Приклад 1. Знайти найбільше і найменше значення функції  на відрізку .

Розв’язання. Знаходимо стаціонарні точки. Для цього знайдемо похідну:

Прирівнюючи цю похідну до нуля і розв’язуючи рівняння

,

дістаємо стаціонарні точки: . Точок, в яких функція не існує, немає.

Обчислюємо значення функції в точках , а також на кінцях відрізка, тобто в точках :

Отже, найбільше значення , найменше є .

Приклад 2. Знайти найбільше та найменше значення функції  на відрізку .

Розв’язання. Функція є неперервною на відрізку . Знаходимо екстремуми функції. Обчислюємо першу похідну:

.

Функція має дві критичні точки: . Але  не належить відрізку . В точці  функція має максимум, причому . Обчислюємо значення функції  на кінцях відрізка: .

Таким чином, .

Приклад 3. Знайти найбільше та найменше значення функції  на відрізку .

Розв’язання. Знаходимо критичні точки функції, розв’язавши рівняння :

.

Коренями цього рівняння є числа: . Проте ці точки не належать відрізку , тому всередині цього відрізка критичних точок немає.

Обчислюємо значення функції на кінцях відрізка:

.

Отже, .

 

3.3 Інтервали опуклості та угнутості кривої, точки перегину

 

Графік функції  може бути опуклим або угнутим.

Графік функції  є опуклим на проміжку , якщо відповідна дуга кривої лежить нижче дотичної, проведеної в довільній точці .

Графік функції  є угнутим на проміжку , якщо відповідна дуга кривої лежить вище дотичної, проведеної в довільній точці .

Для дослідження графіка функції на опуклість застосовується друга похідна функції. Якщо друга похідна двічі диференційовної функції  від’ємна  в інтервалі , тоді графік функції  опуклий на даному проміжку, якщо друга похідна додатна , тоді графік функції угнутий на .

Точка, при переході через яку крива змінює опуклість на угнутість або навпаки, називається точкою перегину.

Точками перегину функції  можуть бути лише точки, в яких друга похідна  дорівнює нулю або не існує. Такі точки називають критичними точками другого роду.


Информация о работе «Вивчення диференціального числення функцій однієї та багатьох змінних в умовах модульно-рейтингової системи»
Раздел: Математика
Количество знаков с пробелами: 34055
Количество таблиц: 1
Количество изображений: 17

Похожие работы

Скачать
250979
19
4

... мов полягає в наявності сформованої іншомовної комунікативної компетенції,яка входить до складу когнітивно-технологічного компоненту. 2. Компонентно-стурктурний аналіз професійної компетентності вчителя іноземних мов Професійна компетентність учителя синтезує в собі, по-перше, загальні вимоги до педагога як до особистості, по-друге, особливості його професійно-педагогічної діяльності, по-трет ...

Скачать
133248
1
0

... єнню студентами навчальної програми. Система розрахована на студентів з різним рівнем підготовки і допомагає кожному з них зайняти своє місце у суспільстві та набути високу професійну кваліфікацію. 1.5 Педагогічний процес у ВНЗ МВС Франції Сучасна система вищої освіти Франції, яка склалася в процесі історичного розвитку, нині включає: університети з традиційною системою факультетів і пі ...

Скачать
664560
27
18

... ів є актуальною, оскільки на її основі реально можна розробити формувальні, розвивальні та оздоровчі структурні компоненти технологічних моделей у цілісній системі взаємодії соціальних інститутів суспільства у формуванні здорового способу життя дітей та підлітків. На основі інформації, яка отримана в результаті діагностики, реалізується ме­тодика розробки ефективних критеріїв оцінки інноваційних ...

Скачать
195443
0
0

... українського народу. Україна на шляху суверенного розвитку: суспільно-політичні трансформації. Формування політичних партій. “Партія влади” та опозиція, їх вплив на громадсько-політичне життя в Україні. Соціальна політика в контексті нових реалій. Культура, освіта та наука в умовах функціонування суверенної держави. Українська церква та проблеми духовного відродження нації. Партійне життя. ...

0 комментариев


Наверх