Тема . Математический анализ
.01 Выпуклость и неравенства
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74523

Исследовать на выпуклость следующие функции:

a) f(x) = sin x  ;

b) f(x) = 3x2 − x3   ;

c) f(x) = xx  ;

d)                  2
f(x) = (1+ x2 )e− x + x  ;

Показать ответ и решение

a)

f′′(x) = − sin x

Но f  - выпукла тогда и только тогда, когда f′′ > 0  , то есть тогда и только тогда, когда sin x < 0  , то есть на промежутках вида

2πk − π < x < 2πk,   k ∈ ℤ

На остальных промежутках f  , наоборот, вогнута.

b)

 ′′
f (x) = 6− 6x = 6(1 − x) > 0 ⇔ x < 1

То есть при x > 1  функция f  - выпукла, а при x > 1  - вогнута.

c) Заметим вначале, что функция, будучи в том числе показательной, определена лишь при x > 0  , x ⁄= 1  ,

        x   x lnx  ′      x lnx              x
f(x) = x = e    ,f (x) = e    ⋅(ln x+ 1) = x  ⋅(ln x+ 1)

  ′′      x          2    x  1-   x         2   1-
f  (x ) = x ⋅(ln x+  1) + x  ⋅x = x ((ln x + 1) + x )

Но при ограничении на x  (x > 0,x ⁄= 1  ) ясно, что f′′(x) > 0  , поэтому всюду, где f  определена, она выпукла.

d)

  ′        −x2        2         −x2          3 −x2
f (x) = 2xe   + (1 + x )⋅(− 2x)e   + 1 = − 2x e   + 1

                2        2         2                                        ∘ 3-   ∘ 3-
f′′(x) = − 6x2e− x + 4x4e−x = 2x2e−x (2x2− 3) > 0 ⇔ 2x2 − 3 > 0 ⇔ x ∈ (− ∞, −   -)∪ (  --,+ ∞ )
                                                                              2      2

То есть на участке        ∘  --   ∘ --
(− ∞, −   3)∪ (  3,+ ∞ )
          2      2  f  - выпукла, а на дополнении до него - вогнута.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!