Pochodna funkcji.

Otrzymałeś(aś) rozwiązanie do zamieszczonego zadania? - podziękuj autorowi rozwiązania! Kliknij
keezm
Dopiero zaczynam
Dopiero zaczynam
Posty: 16
Rejestracja: 16 lis 2017, 19:48
Podziękowania: 11 razy

Pochodna funkcji.

Post autor: keezm »

Witam, proszę o pomoc z metodą wyznaczania pochodnej funkcji:
\(f(x) = \frac{1}{ln^{2}x}\). Robię to następująco:
\(f'(x) = \frac{-1}{ln^{4}x} \cdot \ 4ln^{3}x \ \cdot \ \frac{1}{x}\)
Gdzie leży mój błąd?
Awatar użytkownika
panb
Expert
Expert
Posty: 5122
Rejestracja: 26 kwie 2010, 22:54
Lokalizacja: Nowiny Wielkie
Podziękowania: 19 razy
Otrzymane podziękowania: 2053 razy
Płeć:

Post autor: panb »

Skąd te \(4\ln^3x\)? Zobacz:
\(f'(x)= \frac{-(\ln^2x)'}{\ln^4x}=- \frac{2\ln x \cdot \frac{1}{x} }{\ln^4x}\)
keezm
Dopiero zaczynam
Dopiero zaczynam
Posty: 16
Rejestracja: 16 lis 2017, 19:48
Podziękowania: 11 razy

Re: Pochodna funkcji.

Post autor: keezm »

Obliczyłem pochodną i drugą pochodną, są to kolejno:
\(f'(x) = \frac{2}{x \cdot \ln ^{3}x}\) oraz \(f''(x) = \frac{2 \ln x + 6}{x^{2} \cdot \ln ^{4}x}\)
Chcąc zbadać znak pochodnej:
\(f'(x) = 0 \iff \frac{2}{x \cdot \ln ^{3}x} = 0\) Na zajęciach miałem powiedziane, że jeżeli pochodna nie zawiera nieparzystych potęg pierwiastka to \(D = D'\), tutaj ten pierwiastek się pojawił więc wyliczyłem dziedzinę i jest ona równa dziedzinie funkcji pierwotnej. Stąd jak postępować dalej? Warunek \(f'(x) = 0\) nie będzie spełniony. Z drugą pochodną zrobiłem tak samo (ten sam warunek), później mam naszkicować tabelę zmienności, ale bez tego nie mogę przystąpić do szkicowania.

Z góry dziękuję za pomoc.
Awatar użytkownika
panb
Expert
Expert
Posty: 5122
Rejestracja: 26 kwie 2010, 22:54
Lokalizacja: Nowiny Wielkie
Podziękowania: 19 razy
Otrzymane podziękowania: 2053 razy
Płeć:

Post autor: panb »

W pochodnej brak minusa!
Pochodna nie ma miejsc zerowych, to fakt.
To teraz trzeba przeanalizować znak pochodnej, pamiętając, że dziedziną jest \(\rr_+\bez \{1\}\).
  • \(f'(x)>0 \iff \ln x<0 \iff 0<x<1\\
    f'(x)<0 \iff \ln x<0 \iff x>1\)
Wniosek - nie ma ekstremum
Awatar użytkownika
panb
Expert
Expert
Posty: 5122
Rejestracja: 26 kwie 2010, 22:54
Lokalizacja: Nowiny Wielkie
Podziękowania: 19 razy
Otrzymane podziękowania: 2053 razy
Płeć:

Post autor: panb »

Druga pochodna ma miejsce zerowe w dziedzinie, więc będzie punkt przegięcia.
Oprócz tego też trzeba znak zbadać, żeby określić wypukłość.
keezm
Dopiero zaczynam
Dopiero zaczynam
Posty: 16
Rejestracja: 16 lis 2017, 19:48
Podziękowania: 11 razy

Post autor: keezm »

Dziękuję Panu za wskazówki. Obliczyłem miejsce zerowe drugiej pochodnej i jest ono równe \(e^{-3}\).
Przyrównując \(f''(x) = 0 \iff \frac{2 \ln x + 6}{x^{2} \cdot \ln ^{4}x} = 0\),

zatem \(f''(x)>0 \iff x > e^{-3} \\f''(x)<0 \iff 0<x<e^{-3}\)
(narysowałem oś, prostą przechodzącą przez miejsce zerowe i wydzialającą przedziały mniejsze i większe od zera?)

/błąd, chyba powinno to wyglądać tak:
\(f''(x)>0 \iff 0<x<e^{-3}\) i \(x>1\)
\(f''(x)<0 \iff e^{-3}<x<1\)
Awatar użytkownika
panb
Expert
Expert
Posty: 5122
Rejestracja: 26 kwie 2010, 22:54
Lokalizacja: Nowiny Wielkie
Podziękowania: 19 razy
Otrzymane podziękowania: 2053 razy
Płeć:

Post autor: panb »

No i super. Teraz już można tabelkować. :)
No i jeszcze kliknij na podziękowanie (gdzieś jest).
Dzięki.
Awatar użytkownika
panb
Expert
Expert
Posty: 5122
Rejestracja: 26 kwie 2010, 22:54
Lokalizacja: Nowiny Wielkie
Podziękowania: 19 razy
Otrzymane podziękowania: 2053 razy
Płeć:

Re:

Post autor: panb »

zatem \(f''(x)>0 \iff x > e^{-3} \\f''(x)<0 \iff 0<x<e^{-3}\)


To niby skąd się wzięło? Powyżej jest OK \(f''(x)>0 \iff e^{-3}<x<1 \vee x>1\)
To jest źle.
/błąd, chyba powinno to wyglądać tak:
\(f''(x)>0 \iff 0<x<e^{-3}\) i \(x>1\)
\(f''(x)<0 \iff e^{-3}<x<1\)
keezm
Dopiero zaczynam
Dopiero zaczynam
Posty: 16
Rejestracja: 16 lis 2017, 19:48
Podziękowania: 11 razy

Post autor: keezm »

No tak, chyba widzę swój błąd. Po doprowadzeniu równania do postaci:
\((2lnx+6)(x^{2} \cdot ln^4x) = 0\) nie wziąłem pod uwage krotności pierwiastków.
W \(x = 0\) oraz \(x = 1\) wykres "odbija się" stąd ten przedział, który Pan podał.
Ostatecznie dla \(f''(x) < 0\) będzie to wyglądało: \(0<x< e^{-3}\).
\(f''(x)>0 \iff e^{-3}<x<1 \vee x>1\).
Awatar użytkownika
panb
Expert
Expert
Posty: 5122
Rejestracja: 26 kwie 2010, 22:54
Lokalizacja: Nowiny Wielkie
Podziękowania: 19 razy
Otrzymane podziękowania: 2053 razy
Płeć:

Post autor: panb »

Mianownik w badaniu znaku się nie liczył, bo jest zawsze dodatni.
ODPOWIEDZ