Hvordan bruker du den første avledetesten til å bestemme den lokale extrema y = sin x cos x?

Hvordan bruker du den første avledetesten til å bestemme den lokale extrema y = sin x cos x?
Anonim

Svar:

Extrema for # Y = sin (x) cos (x) # er

# X = pi / 4 + npi / 2 #

med # N # et relativt heltall

Forklaring:

Være #f (x) # funksjonen som representerer variasjonen av # Y # med repsect til # X #.

Være #f '(x) # derivatet av #f (x) #.

#f '(a) # er hellingen til #f (x) # kurve på # x = a # punkt.

Når hellingen er positiv, øker kurven.

Når skråningen er negativ, minker kurven.

Når hellingen er null, forblir kurven til samme verdi.

Når kurven når en ekstrem, vil den slutte å øke / avta og begynne å avta / øke. Med andre ord vil skråningen gå fra positiv til negativ - eller negativ til positiv - forbi nullverdien.

Derfor, hvis du leter etter en funksjons extrema, bør du se etter dets derivatets nullverdier.

NB Det er en situasjon når derivatet er null, men kurven når ikke en ekstremitet: det kalles et bøyningspunkt. kurven vil øyeblikkelig slutte å øke / senke og deretter fortsette å øke / avta. Så du bør også sjekke om skiltets skilt endres rundt nullverdien.

Eksempel: #f (x) = sin (x) cos (x) = y #

#f '(x) = (dsin (x)) / dxcdotcos (x) + sin (x) cdot (dcos (x)) / dx #

# = Cos (x) cdotcos (x) + sin (x) cdot (-sin (x)) = cos 2 ^ (x) -sin ^ 2 (x) #

Nå som vi har formelen for #f '(x) #, vi vil se etter null-verdiene:

#f '(x) = cos ^ 2 (x) -sin ^ 2 (x) = 0 rarr cos ^ 2 (x) = sin ^ 2 (x) #

Løsningene er # Pi / 4 + NPI / 2 # med # N # et relativt heltall.

Svar:

Selv om vi planlegger å bruke den første avledede testen, er det verdt å observere det #y = 1/2 synd (2x) #.

Forklaring:

Etter å ha gjort denne observasjonen, trenger vi ikke virkelig kalkulator for å finne ekstrem.

Vi kan stole på vår kunnskap om trigonometri og grafer av sinusformede funksjoner

Maksimumsverdien (1/2) vil oppstå når # 2x = pi / 2 + 2pik # eller når #x = pi / 4 + pik # til # K # et heltall.

Minimumet skjer på #x = 3pi / 4 + pik # til # K # et heltall.

Vi kan bruke derivatet, men vi trenger egentlig ikke det.

Bruk av derivatet

Å ha omskrevet # Y #, vi kan raskt se det #y '= cos (2x) #

Så de kritiske tallene for # Y # er # 2x = pi / 2 + 2pik # og # 2x = (3pi) / 2 + 2pik #, (når cosinus er #0#) eller

# x = pi / 4 + pik # og # x = (3pi) / 4 + pik #

Kontrollerer tegn på #y '= cos (2x) #, finner vi maksimale verdier ved det første settet av kritiske tall og minimumsverdier på den andre.