Quali sono gli estremi locali, se esistono, di f (x) = xe ^ (x ^ 3-7x)?

Quali sono gli estremi locali, se esistono, di f (x) = xe ^ (x ^ 3-7x)?
Anonim

Risposta:

#(0.14414, 0.05271)# è un massimo locale

#(1.45035, 0.00119)# e #(-1.59449, -1947.21451)# sono i minimi locali.

Spiegazione:

#f (x) = y = xe ^ (x ^ 3-7x) #

# Dy / dx = x (3x ^ 2-7) e ^ (x ^ 3-7x) + e ^ (x ^ 3-7x) = e ^ (x ^ 3-7x) (3x ^ 3-7x + 1) = 0 #

# e ^ (x ^ 3-7x) = 0,:. 1 / e ^ (7x-x ^ 3) = 0,:. e ^ (7x-x ^ 3) = - oo,:. x = oo #

Questo non si qualifica come un estremum locale.

# 3x ^ 3-7x + 1 = 0 #

Per risolvere le radici di questa funzione cubica, usiamo il metodo Newton-Raphson:

#x_ (n + 1) = x_n-f (x_x) / (f '(x_n)) #

Questo è un processo iterativo che ci porterà vicino e vicino alla radice della funzione. Non sto includendo il lungo processo qui, ma essendo arrivato alla prima radice, possiamo eseguire una lunga divisione e risolvere facilmente il quadratico rimanente per le altre due radici.

Otterremo le seguenti radici:

# x = 0,14414, 1,45035 e -1,59449 #

Ora eseguiamo un primo test derivativo e proviamo valori a sinistra ea destra di ogni radice per vedere dove la derivata è positiva o negativa.

Questo ci dirà quale punto è un massimo e quale minimo.

Il risultato sarà il seguente:

#(0.14414, 0.05271)# è un massimo locale

#(1.45035, 0.00119)# e #(-1.59449, -1947.21451)# sono i minimi locali.

Puoi vedere uno dei minimi nel grafico qui sotto:

La seguente vista mostra il massimo e l'altro minimo: