Che cosa dice il secondo test derivato sul comportamento di f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 in questi numeri critici?

Che cosa dice il secondo test derivato sul comportamento di f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 in questi numeri critici?
Anonim

Risposta:

Il secondo test derivato implica che il numero critico (punto) # X = 4/7 # dà un minimo locale per # F # mentre non dire niente sulla natura di # F # ai numeri critici (punti) # X = 0,1 #.

Spiegazione:

Se #f (x) = x ^ 4 (x-1) ^ 3 #, quindi la regola del prodotto dice

#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) #

Impostando questo uguale a zero e risolvendo per #X# implica che # F # ha numeri critici (punti) a # x = 0,4 / 7,1 #.

Usando nuovamente la regola del prodotto si ottiene:

#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) #

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

Il secondo test derivato implica quindi che il numero critico (punto) # X = 4/7 # dà un minimo locale per # F # mentre non dire niente sulla natura di # F # ai numeri critici (punti) # X = 0,1 #.

In realtà, il numero critico (punto) a # X = 0 # dà un massimo locale per # F # (e il primo test derivativo è abbastanza forte da implicare ciò, anche se il secondo test derivato non fornisce informazioni) e il numero critico (punto) in # X = 1 # non dà né un massimo né un minimo locali per # F #, ma un "punto di sella" (unidimensionale).