Author's photo
Matěj H.
matematika

Průběh funkce

Ahoj, prosím o pomoc s výpočtem průběhu funkce u těchto příkladů. děkuji
(a) f(x) = x^4+ 2x^3−x^2−2x
(b) f(x) = x−sin(x)
(c) f(x) = (x2−1)e^(−x)

2 odpovědí
Přílohy:
Answer image
Komentáře:
Jakub M.
Ahoj Matěji, měl jsem pro tebe ještě jeden obrázek, ale Doučuji.eu mě už nedovolí zde další obrázek přidat :-) Takže alespoň takto textově: v předchozím obrázku jsem ti rozepsal nejdůležitější body průběhu první funkce. Některé věci tam vychází nešikovně, skoro jsem měl až pocit, že jsi možná špatně opsal zadání (není běžné, že by v takovýchto příkladech vycházely kubické rovnice a výsledku typu 1+odmocnina z 5 lomeno 2). Snad bude možné pokračovat v dalším komentáři :-)
Jakub M.
Myslím si, že z tohoto samotného postupu budou kroky, které ti nebudou úplně jasné. Je to na delší vysvětlování, chce to spíše dát doučko osobně nebo online. Ale pokud bys chtěl chápat průběh funkce celkově, doporučuji nastudovat toto: -Jak se řeší definiční obory -Co je to sudost a lichost a jak si to názorně představit -Princip průsečíků s osami a proč může pokaždé vycházet jiný typ rovnic
Jakub M.
-Derivace, co to znamená, jak si to představit, jak to nakreslit a mám navíc tip, jak si barevně rozepsat vzorečky na komplet derivace na A6ku, aby se s tím šikovně počítalo a dobře se to pamatovalo -Jak použít derivace v průběhu funkce a co to zde prakticky znamená -Co zde bude řešit druhá derivace (ve výpočtu jsem ji neuváděl) -Alespoň základní principy limit a co zde v průběhu funkcí řeší
Jakub M.
a kromě toho je určitě dobré znát, jak se kreslí grafy základních funkcí. držím palce!:-)
avatar
Zrušený účet
Ahoj, pro vyšetření průběhu funkce je zapotřebí spočítat:
1) limity funkce v nekonečnech, případně bodech, kde není funkce definována (to tu nehrozí)
2) hodí se nulové body
3) první derivaci a její nulové body - lokální extrémy
4) druhou derivaci a pomocí ní
a) specifikovat extrémy
b) najít inflexní body a určit konvexnost/konkávnost funkce

Ad (a)
1) Limity jsou "dosazovací", nedefinované body neexistujou.
2) Pro výpočet nulových bodů přidám nápovědu f(x) = x^2*(x^2-1) + 2x*(x^2-1) = (x^2-1)*(x^2+2x)
3) Derivace polynomu je jednoduchá (d/dx (x^n) = n*x^(n-1)), Jedním z řešení je (-1/2), zbylá dostaneme jako řešení kvadratické rovnice po vydělení polynomem (x+1/2).
4) Znovu zderivujeme a dostaneme polynom druhého stupně. Dosadíme hodnoty z předchozího bodu a vyhodnotíme extrémy. Když je f'(x) = 0, je to extrem. Pro f"(x) < 0 je to maximum, pro f"(x)>0 je to minimum. pro f"(x) = 0 je potřeba si vyhodnotit znaménko první derivace vlevo a vpravo od extrému.
Pro f"(x) = 0 máme inflexní body, pro f"(x)<0 máme konkávní tvar ("A"), pro f"(x)>0 máme konvexní tvar ("U").

Ad (b)
1) Pro tyto limity je potřeba vzít předpoklad abs(sin(x)) <= 1 a pak lze snadno dořešit.
2)Vyřešit rovnici x = sin(x) má jediné řešení x=0
3) Derivací dostaneme 1-cos(x).
4) Druhou derivací dostaneme sin(x)
Vyhodnotíme jako v předchozím případě.

Ad (c)
1) Pro tuhle limitu (x^2-1)/e^x buď použijeme l'Hospitalovo pravidlo, nebo znalost, že a^x > x^n pro libovolné kladné a,n a x> x_0, nebo rigorózně Taylorovým rozvojem pro e^x = 1+\sum_{k=1 to inf} (x^k)/k!, takže si e^x rozepíšeme do "dostatečného" (třetího) řádu a vytkneme x^2.
2) Nulové body dostaneme x rovnice x^2 = 1
3) Derivace součinu je d/dx (f*g) = f' * g + f * g', d/dx(e^(-x)) = -e^(-x).
4) Druhá derivace analogicky a vyhodnotíme jako výše.