20 svar
110 visningar
naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 13:42

minsta värde funktionen kan anta?

Funktionen f(x) definieras av f(x) = 0x(3t2-3) dt  , x 0.

 

Vilket är det minsta värde som f(x) kan anta?

Kan någon hjälpa mig på traven?

MrPotatohead 6214 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 14:15

Minsta värde är där integralen är så liten som möjligt.

Om du ritar upp grafen för 3t^2-3 i Geogebra så ser du att den minsta integralen som kan skapas då x>=0 är om intervallet blir där vi får med så mycket yta under x-axeln som är möjligt. Där blir ju integralen negativ.  

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 14:18
mrpotatohead skrev:

Minsta värde är där integralen är så liten som möjligt.

Om du ritar upp grafen för 3t^2-3 i Geogebra så ser du att den minsta integralen som kan skapas då x>=0 är om intervallet blir där vi får med så mycket yta under x-axeln som är möjligt. Där blir ju integralen negativ.  

Kurvan ligger väl bara över x-axeln? Hur får man fram det minsta värdet där?

MrPotatohead 6214 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 14:22

Nepp.

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 14:27

Ja, det stämmer. Hade för stora värden på fönstret. 

Men hur ska jag utnyttja denna information? (Vet inte riktigt hur jag ska fortsätta)

För som du säger så blir ju värden under x-axeln negativa. 

MrPotatohead 6214 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 14:35

Exakt. 

Frågan är ju för vilket x-värde (ändpunkt i intervallet för integralen) som integralen blir lägst. Detta borde ju då vara där vi får så mycket yta som möjligt under x-axeln och så lite över. 

Om du ska lösa den grafiskt, var tycker du det x-värdet borde vara?

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 14:37
mrpotatohead skrev:

Exakt. 

Frågan är ju för vilket x-värde (ändpunkt i intervallet för integralen) som integralen blir lägst. Detta borde ju då vara där vi får så mycket yta som möjligt under x-axeln och så lite över. 

Om du ska lösa den grafiskt, var tycker du det x-värdet borde vara?

Jaha,

x=1, den kan inte vara vid den andra ändpunkten (-3) då vi fick ett villkor att x ska vara större än 0. 

Dvs en integral från 0 till 1.


Tillägg: 18 nov 2023 14:37

Sedan är det bara att lösa ut integralen så får man ut det minsta värdet det kan anta?

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 14:40

Det löste sig. Tack!

Hur hade man tänkt om kurvan låg över x-axeln?

naytte Online 4990 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 14:57 Redigerad: 18 nov 2023 14:57

Bara en tanke men du kan också lösa det algebraiskt tror jag, vilket skulle vara trevligt om funktionen blir mer komplex än en enkel andragradare:

f'(x)=3x2-3\displaystyle f'(x)=3x^{2}-3

Sätt f'(x)=03x2-3=0x2=1x=±1\displaystyle f'(x)=0\implies 3x^{2}-3=0\implies x^{2}=1\implies x=\pm {1}

Men eftersom vi redan vet att x0x\ge 0 finns det bara ett svar.

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 15:00
naytte skrev:

Bara en tanke men du kan också lösa det algebraiskt tror jag, vilket skulle vara trevligt om funktionen blir mer komplex än en enkel andragradare:

f'(x)=3x2-3\displaystyle f'(x)=3x^{2}-3

Sätt f'(x)=03x2-3=0x2=1x=±1\displaystyle f'(x)=0\implies 3x^{2}-3=0\implies x^{2}=1\implies x=\pm {1}

Men eftersom vi redan vet att x0x\ge 0 finns det bara ett svar.

Ja precis! Bra tanke.

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 15:00

Det hade nog blivit lite svårt om den låg över x-axeln?

naytte Online 4990 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 15:01

Inte för just andragradaren men att grafa en tredjegradare och sedan dessutom avgöra i vilket intervall integralen blir minst med blotta ögat? Nej tack.

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 15:03
naytte skrev:

Inte för just andragradaren men att grafa en tredjegradare och sedan dessutom avgöra i vilket intervall integralen blir minst med blotta ögat? Nej tack.

Ja det hade nog inte varit det enklaste. Men algebraiskt? Ellertyp rita upp mha hjälpmedel.

naytte Online 4990 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 15:04

Algebraiskt skulle man kunna göra på exakt motsvarande sätt om jag gjorde ovan. Kan inte tänka mig att det skulle bli supersvårt.

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 15:07
naytte skrev:

Algebraiskt skulle man kunna göra på exakt motsvarande sätt om jag gjorde ovan. Kan inte tänka mig att det skulle bli supersvårt.

Men blir inte det positivt svar och stort? Om man beräknar från ändpunkt till 0, då får man väl hela/halva området?

naytte Online 4990 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 15:10 Redigerad: 18 nov 2023 15:11

Jag förstår inte vad du menar. Om du har en uppgift på motsvarande form som den ovan men funktionen på insidan av integralen är mer komplex kan du göra exakt samma sak.

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 15:29

Men hur hade det största värdet räknats ut isåfall?

naytte Online 4990 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 15:42

Genom att sätta derivatan lika med noll. OM det finns ett största värde kommer du hittade det så.

naytte Online 4990 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 15:54 Redigerad: 18 nov 2023 15:55

Jag kan ta ett exempel för att visa vad jag menar. Låt säga att vi har en funktion:

f(x)=0x(2t3-4t2+2)dt\displaystyle f(x)=\int_{0}^{x}(2t^{3}-4t^{2}+2)dt

Vi frågar oss nu om denna funktion har något maximalt värde, och i sådana fall vilket. Vi börjar med att derivera:

f'(x)=2x3-4x2+2\displaystyle f'(x)=2x^{3}-4x^{2}+2

Sedan vill vi leta upp eventuella extrempunkter. Då löser vi:

2x3-4x2+2=0\displaystyle 2x^{3}-4x^{2}+2=0.

Gör så att du försöker plocka fram rötterna själv, det är bra övning! Hur som helst ser vi att de blir 

x1=1\displaystyle x_{1}=1, x2,3=1±52\displaystyle x_{2,3}=\frac{1\pm \sqrt{5}}{2}.

Sedan undersöker du huruvida dessa punkter är globala extrempunkter eller bara lokala osv... Nu råkar det inte finnas något största värde (vilket du kan visa enkelt med ett gränsvärde) så du kan ju testa att göra det om det vill.

Och ursäkta språket men fan vad coolt att en av rötterna blev gyllene snittet! Jag bara höftade fram ett polynom.

naturnatur1 3204
Postad: 18 nov 2023 16:08
naytte skrev:

Jag kan ta ett exempel för att visa vad jag menar. Låt säga att vi har en funktion:

f(x)=0x(2t3-4t2+2)dt\displaystyle f(x)=\int_{0}^{x}(2t^{3}-4t^{2}+2)dt

Vi frågar oss nu om denna funktion har något maximalt värde, och i sådana fall vilket. Vi börjar med att derivera:

f'(x)=2x3-4x2+2\displaystyle f'(x)=2x^{3}-4x^{2}+2

 

Det är väl samma funktion som är angiven du skrivit av? Ingen derivering?


Tillägg: 18 nov 2023 16:09

Eller tänker du att det är den funktionen som är derivatan till prim funktionen och därför är det egentligen den du sätter = 0 

naytte Online 4990 – Moderator
Postad: 18 nov 2023 16:18 Redigerad: 18 nov 2023 16:18

Eller tänker du att det är den funktionen som är derivatan till prim funktionen och därför är det egentligen den du sätter = 0 

Jag tror du tänker rätt här men du kan ju försäkra dig om att det blir samma sak genom att:

  1. Skriva om integralen med analysens fundamentalsats
  2. Derivera omskrivningen
Svara
Close