Ekstremum mavjudligining yetarli shartlari.
Teorema: f(x) funksiya x1 kritik nuqtani o’z ichiga olgan birorta intervalda uzluksiz va shu intervalning hamma nuqtalarida differensiallanuvchi bo’lsin.
Agar shu nuqtaning chap tomondan o’ng tomonga o’tishda hosilaning ishorasi «+» dan «-» ga o’zgarsa, funksiya x=x1 nuqtada maksimumga ega bo’ladi.
Agar chapdan x1 nuqta orqali o’ngga o’tishda hosilaning ishorasi «-« dan «+» ga o’zgarsa, funksiya shu nuqtada minimumga ega bo’ladi.
Isboti: 1) Hosilaning ishorasi «+» dan «-» ga o’zgarsin, ya’ni x<x1 , da f |(x)>0 x>x1 , da f |(x)<0 bo’lsin deb faraz qilamiz. f(x) - f(x1) ayirmaga Lagranj teoremasini qo’llaymiz: f(x) - f(x1) = f |()(x-x1), x<<x1 x<x1 bo’lsin.
U holda: <x1, f |()>0, f |()(x-x1) < 0 bo’ladi. Demak, f(x) - f(x1) < 0, f(x) < f(x1) x>x1 bo’lsin. U holda: >x1, f |()<0, f |()(x-x1) < 0 bo’ladi. Demak, f(x) - f(x1) < 0, f(x) < f(x1).
Bulardan, x1 nuqtada f(x) funksiya maksimumga ega ekanligi kelib chiqadi.
Differensiallanuvchi funksiyani birinchi hosila yordami bilan maksimum va minimumga tekshirish.
Funksiyani birinchi hosila yordami bilan maksimum va minimumga tekshirish quyidagi sxema bo’yicha bajariladi:
Funksiyaning birinchi hosilasi f |(x) ni topamiz.
Argument x ning kritik qiymatlarini topamiz, buning uchun:
birinchi hosilani nolga tenglaymiz va f |(x)=0 tenglamaning haqiqiy
ildizlarini topamiz.
x ning f |(x) hosila uzilishga ega bo’ladigan qiymatlarini topamiz.
Hosilaning kritik nuqtadan chapdagi va o’ngdagi f(x) funksiyaning qiymatini hisoblaymiz.
Natijada quyidagi sxema hosil bo’ladi:
Kritik nuqta x1 dan o’tishda f |(x) hosilaning ishorasi
|
Kritik nuqtaning xarakteri
|
x<x1
|
x=x1
|
x>x1
|
+
|
f |(x1)=0 yoki uziluvchi
|
_
|
Maksimum nuqtasi
|
_
|
f |(x1)=0 yoki uziluvchi
|
+
|
Minimum nuqtasi
|
+
|
f |(x1)=0 yoki uziluvchi
|
+
|
Funksiya faqat o’sadi
|
_
|
f |(x1)=0 yoki uziluvchi
|
_
|
Funksiya faqat kamayadi
|
Missolar. 1) f(x)=3/4 x4 - x3 - 9x2 + 7
Yechish: funksiya (-; ) intervalda aniqlangan.
Uning hosilasini olamiz. f |(x) = 3x3 - 3x2 - 18x = 3x(x2 - x - 6) = 3x(x+2)(x-3) f |(x) = 0,3x(x+2)(x-3)=0
3x=0, x1=0 x+2=0, x2=-2 x-3=0, x3=3
Demak, funksiya x1=-2, x2=0, x3=3 kritik nuqtalarga ega.
Kritik nuqta atrofida funksiya hosilasining ishorasini tekshiramiz.
Intervallar
|
x<x1
|
x1<x<x2
|
x2<x<x3
|
x3<x
|
f |(x) ishorasi
|
-
|
+
|
-
|
+
|
Demak, x1 =-2 nuqtada funksiya minimumga erishadi.
ymin |x=-2=-9 funksiya x2 = 0 nuqtada maksimumga erishadi.
ymax |x=0=7 funksiya x3 = 3 nuqtada minimumga erishadi.
ymin |x=3=-40 .
http://hozir.org0>
Dostları ilə paylaş: |