Ano ang absolute extrema ng f (x) = (9x ^ (1/3)) / (3x ^ 2-1) sa [2,9]?

Ano ang absolute extrema ng f (x) = (9x ^ (1/3)) / (3x ^ 2-1) sa [2,9]?
Anonim

Sagot:

Ang absolute minimum ay # (9 * root3 (9)) / 26 ##=0.7200290…# na nangyayari kapag # x = 9 #.

Ang absolute maximum ay # (9 * root3 (2)) / 11 ##=1.030844495… # na nangyayari kapag # x = 2 #.

Paliwanag:

Ang absolute extrema ng isang function ay ang pinakamalaking at pinakamaliit na y-halaga ng function sa isang ibinigay na domain. Ang domain na ito ay maaaring ibigay sa amin (tulad ng sa problemang ito) o maaaring ito ang domain ng function mismo. Kahit na bibigyan tayo ng domain, dapat nating isaalang-alang ang domain ng function mismo, kung sakaling hindi kasama ang anumang halaga ng domain na ibinigay sa atin.

#f (x) # ay naglalaman ng exponent #1/3#, na hindi isang integer. Sa kabutihang-palad, ang domain ng #p (x) = root3 (x) # ay # (- oo, oo) # kaya ang katotohanang ito ay hindi isang isyu.

Gayunpaman, kailangan nating isaalang-alang ang katotohanan na ang denamineytor ay hindi maaaring maging katumbas ng zero. Ang denamineytor ay magkapareho ng zero kapag #x = + - (1/3) = + - (sqrt (3) / 3) #. Wala sa alinman sa mga halaga na ito ay nakasalalay sa ibinigay na domain ng #2,9#.

Kaya, binuksan namin ang paghahanap ng ganap na extrema #2,9#. Ang absolute extrema ay nagaganap sa mga endpoint ng domain o sa lokal na extrema, na mga punto kung saan ang function ay nagbabago ng direksyon. Ang lokal na extrema ay nangyari sa mga kritikal na punto, na kung saan ay mga punto sa domain kung saan ang hinango ay katumbas #0# o hindi umiiral. Kaya, dapat nating hanapin ang hinango. Gamit ang tuntunin ng quotient:

#f '(x) = ((3x ^ 2-1) * (1/3) (9x ^ (- 2/3)) - 9x ^ (1/3) * 6x) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

#f '(x) = ((3x ^ 2-1) * 3x ^ (- 2/3) -54x ^ (4/3)) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

#f '(x) = (9x ^ (4/3) -3x ^ (- 2/3) -54x ^ (4/3)) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

#f '(x) = (- 45x ^ (4/3) -3x ^ (- 2/3)) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

Kung may kadahilanan kami # -3x ^ (- 2/3) # sa labas ng numerator, mayroon kaming:

#f '(x) = (- 3 (15x ^ 2 + 1)) / (x ^ (2/3) (3x ^ 2-1) #

Walang mga halaga ng # x # sa #2,9# kung saan #f '(x) # ay hindi umiiral. Mayroon ding mga halaga sa #2,9# kung saan #f '(x) = 0 #. Kaya walang mga kritikal na punto sa ibinigay na domain.

Gamit ang "test candidates," nakita namin ang mga halaga ng #f (x) # sa mga endpoint. #f (2) = (9 * root3 (2)) / (3 * 4-1) #=# (9 * root3 (2)) / 11 #

#f (9) = (9 * root3 (9)) / (3 * 9-1) #=# (9 * root3 (9)) / 26 #

Ang isang mabilis na tseke sa aming mga calculators ay nagpapakita na:

# (9 * root3 (2)) / 11 ##=1.030844495… # (absolute maximum)

# (9 * root3 (9)) / 26 ##=0.7200290…# (absolute minimum)