파생 상품을 사용하여 최대 값 및 최소 값 찾기

높거나 낮은 지점에서 함수는 어디에 있습니까? 미적분이 도움이 될 수 있습니다!

최대 값은 높은 점이고 최소 값은 낮은 점입니다:

기능 로컬 최소 및 최대

부드럽게 변화하는 함수에서 최대 또는 최소는 항상 함수가 평평 해지는 곳입니다(중철 점 제외).

어디에서 평평하게합니까? 여기서 기울기는 0 입니다.

기울기 0 은 어디에 있습니까? 파생 상품은 우리에게 알려줍니다!

예를 들어 보자:

2 차 그래프

예:공이 공중에 던져집니다. 그것의 높이 언제 든 지 티에 의해 주어진다:

시간=3+14 톤−5 톤 2

최대 높이 무엇입니까?

미분을 사용하여 해당 함수의 기울기를 찾을 수 있습니다:

3352 0 + 14 − 5(2 티)
=14−10 티

(우리가 그 미분을 발견 한 방법에 대한이 예 아래를 참조하십시오.)

2 차 그래프

이제 기울기가 0 일 때 찾습니다.

14−10 티=0
10 티=14
티=14/10=10.4

기울기는 티=1.4 초

에서 0 이고 그 때의 높이는:

시간= 3 + 14×1.4 − 5×1.42
1998 년= 3 + 19.6 − 9.8 = 12.8

이 경우 최대 높이는 12.8 미터(티=1.4 초)입니다.)

파생 상품

에 대한 빠른 재교육 파생 상품은 기본적으로 함수의 기울기를 찾습니다.

이전 예에서 우리는 이것을 취했다:

시간=3+14 티−5 티 2

이 미분을 내놓았다:

0 + 14 − 5(2 티)
=14−10 티

언제든지 함수의 기울기를 알려줍니다 티

기울기 예:와이=3,기울기=0;와이=2 엑스,기울기=2

우리는 이러한 파생 규칙을 사용했습니다:

  • 상수 값의 기울기(예:3)는 0
  • 2 와 같은 선의 기울기는 2 입니다.: 0 + 14 − 5(2 톤)

그것이 최대(또는 최소)인지 어떻게 알 수 있습니까?

우리는 그래프에서 그것을 보았다! 그러나 그렇지 않습니다… 파생 상품은 다시 구조에 온다.

이것은 기울기가 계속 작아지고 있음을 의미합니다(-10):왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면 기울기가 양수로 시작되고(함수가 상승)0(평점)을 통과 한 다음 기울기가 음수가됩니다(함수가 떨어집니다):

기울기 양수,0,음수
기울기가 작아지고(0 이 되더라도)최대 값을 의미합니다.

이것은 제 2 미분 검정

위의 그래프에서 전후의 기울기를 보여 주었지만 실제로는 기울기가 0 인 지점에서 테스트를 수행합니다:

두 번째 파생 테스트

함수의 기울기가 0 인 경우 엑스,그리고 두 번째 미분 엑스:

  • 0 보다 작 으면 로컬 최대
  • 0 보다 크며 로컬 최소
  • 0 과 같으면 테스트가 실패합니다(다른 방법으로 찾을 수 있지만)

“2 차 도함수:0 보다 작으면 최대값이고 0 보다 크면 최소값입니다”

예:최대 값과 최소값을 찾습니다.

와이=5 엑스 3+2 엑스 2−3 엑스

미분(기울기)은:

6347− 3

0 이 있는 2 차입니다:

  • 엑스= -3/5
  • 엑스= +1/3

그들은 최대 또는 최소 될 수 있을까? (아직 그래프를 보지 마세요!2830>

2 차 미분값은 다음과 같습니다.”=30 배+4

= -3/5:

와이” = 30(-3/5) + 4 = -14
0 보다 작으므로 -3/5 는 로컬 최대 값

입니다.= +1/3:

와이” = 30(+1/3) + 4 = +14
0 보다 크므로+1/3 은 로컬 최소

입니다(이제 그래프를 볼 수 있습니다.)

5 배^3 2 배^2 3 배

단어

높은 점을 최대(복수 최대)라고합니다.

낮은 점을 최소(복수 최소)라고합니다.

최대 또는 최소의 일반적인 단어는 극단(복수 극단)입니다.

우리는 다른 곳에서 더 높은(또는 더 낮은)점이있을 수 있지만 근처에 없을 때 지역 최대(또는 최소)라고 말합니다.2830>

또 하나의 예

예:최대값과 최소값 찾기:

와이=엑스 3−6 엑스 2+12 엑스−5

미분값은:

+ 12

는 최대 또는 최소입니까?1946 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년 12 월 2830 년” = 6(2) − 12 = 0

0 이므로

테스트가 실패하고 그 이유는 다음과 같습니다:

12 배 5

그것은 안장 포인트입니다… 기울기는 0 이 되지만 최대값이나 최소값은 아닙니다.

을 구분할 수 있어야 하며 중요한 기술적 요점이 있습니다:

함수는 미분 가능해야 합니다(미분은 해당 도메인의 각 지점에 존재해야 함). 예:함수 에프(엑스)=|엑스|(절대 값)?

|엑스/다음과 같습니다: 절대 값 함수

에서 엑스=0 그것은 매우 뾰족한 변화가 있습니다!

사실 그것은 차별화 할 수 없습니다(차별화 가능한 페이지에 표시됨).

그래서 우리는 절대 값 함수에이 방법을 사용할 수 없습니다.

함수도 연속적이어야 하지만 차별화 가능한 함수도 연속적이므로 걱정할 필요가 없습니다.

답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다.

More: