Funktsioon on positiivne kahes vahemikus. Nullkohad ise ei kuulu positiivsuspiirkonda.
X+=(−∞;−2)∪(−0,5;2)
110xyy=f(x)−2−0,52
Näiteks f(−3)=(4−9)(−6+1)=(−5)⋅(−5)=25 ja f(3)=(4−9)(6+1)=−35. Märgi võib määrata ka nii: avaldises on x3 kordaja negatiivne, seega on suurte x-i väärtuste korral funktsioon negatiivne, ja iga ühekordse nullkoha juures märk vahetub. Jooniselt on näha, et positiivsuspiirkonnas on graafik x-teljest kõrgemal.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1.2Samm 3: Leia tuletis
Teises küsimuses tuleb leida maksimumpunkt. Selleks on vaja tuletist. Avame kõigepealt sulud.
Korrutame esimese sulu iga liikme teise sulu iga liikmega ja järjestame liikmed astme järgi.
Summa tuletis on liidetavate tuletiste summa ja konstantse teguri võib tuletise märgi ette tuua: (−2x3)′=−2⋅3x2=−6x2, (−x2)′=−2x, (8x)′=8 ja konstandi 4 tuletis on 0. Tuletise võib leida ka korrutise tuletise valemiga ilma sulge avamata, tulemus on sama.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 1.2Samm 4: Leia kriitilised punktid
Ekstreemumkohas on tuletis null. Võrdsustame tuletise nulliga.
Kirjutame võrrandi.
−6x2−2x+8=0
Jagame võrrandi mõlemaid pooli arvuga −2.
3x2+x−4=0
Kasutame lahendivalemit, kus a=3, b=1 ja c=−4.
x1;2=2⋅3−1±12−4⋅3⋅(−4)=6−1±49=6−1±7
Leiame mõlemad lahendid.
x1=6−1−7=−34,x2=6−1+7=1
Negatiivse arvuga jagamine muudab kõigi liikmete märgid, aga võrrandi lahendid jäävad samaks. Nii on ruutliikme kordaja positiivne ja arvutamine lihtsam. Diskriminant on 1+48=49 ja 49=7.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 1.2Samm 5: Määra ekstreemumi liik
Uurime tuletise märki kriitiliste punktide ümber. Kui tuletis muutub positiivsest negatiivseks, on tegemist maksimumiga.
Arvutame tuletise väärtused proovikohtades −2, 0 ja 2.
Kohal x=1 muutub funktsioon kasvavast kahanevaks, seega see on maksimumkoht.
xmax=1
Kui tuletis on positiivne, funktsioon kasvab; kui negatiivne, funktsioon kahaneb. Kohal x=−34 muutub funktsioon kahanevast kasvavaks, seal on miinimum. Liigi saab määrata ka teise tuletisega: f′′(x)=−12x−2 ja f′′(1)=−14<0, seega kohal x=1 on maksimum.
6Samm 6Peidetud
6
Küsimus 1.2Samm 6: Arvuta maksimumpunkti ordinaat
Asendame x=1 funktsiooni avaldisse.
ymax=f(1)=(4−12)(2⋅1+1)=3⋅3=9
Kirjutame maksimumpunkti koordinaadid.
Emax(1;9)
110xyy=f(x)−2−0,52Emax(1;9)
Maksimumpunktil on kaks koordinaati: maksimumkoht x=1 ja maksimum y=9. Vastuseks tuleb anda mõlemad.
7Samm 7Peidetud
7
Küsimus 2Samm 7: Leia puutepunkti ordinaat
Teises ülesandes tuleb koostada puutuja võrrand kohal x0=−1. Kõigepealt leiame puutepunkti teise koordinaadi.
Asendame x0=−1 funktsiooni avaldisse.
f(−1)=(4−(−1)2)(2⋅(−1)+1)=3⋅(−1)=−3
Puutepunkt on graafiku punkt P(−1;−3), kus puutuja graafikut puudutab.
8Samm 8Peidetud
8
Küsimus 2Samm 8: Leia puutuja tõus
Puutuja tõus on tuletise väärtus puutepunktis.
Asendame x0=−1 tuletise avaldisse.
k=f′(−1)=−6⋅(−1)2−2⋅(−1)+8=−6+2+8=4
See on tuletise geomeetriline tähendus: tuletise väärtus kohal x0 on graafiku puutuja tõus selles punktis. Pane tähele, et (−1)2=1, seega esimene liige on −6.
9Samm 9Peidetud
9
Küsimus 2Samm 9: Koosta puutuja võrrand
Kirjutame puutuja võrrandi üldkuju.
y−f(x0)=f′(x0)(x−x0)
Asendame x0=−1, f(x0)=−3 ja f′(x0)=4.
y−(−3)=4(x−(−1))
Avame sulud.
y+3=4x+4
Viime arvu 3 paremale poole.
y=4x+1
110xyy=f(x)−2−0,52Emax(1;9)y=4x+1P(−1;−3)
Kontroll: puutepunktis x=−1 annab puutuja võrrand y=4⋅(−1)+1=−3, mis on sama kui f(−1).
VASTUS
1) Funktsiooni positiivsuspiirkond on X+=(−∞;−2)∪(−0,5;2) ja maksimumpunkt on Emax(1;9). 2) Puutuja võrrand kohal x0=−1 on y=4x+1.