Przejdź do treści

Funkcja bez punktów krytycznych - wartości skrajne x³ + 3x − 2 na końcach przedziału

Szkoła średnia łatwe

Wyznacz wartość największą i najmniejszą funkcji f(x)=x3+3x−2f(x) = x^3 + 3x - 2 w przedziale ⟨−1; 2⟩\langle -1;\ 2\rangle.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Pochodna.

f′(x)=3x2+3=3(x2+1)f'(x) = 3x^2 + 3 = 3(x^2 + 1)

Krok 2. Punkty krytyczne. Równanie 3(x2+1)=03(x^2 + 1) = 0 nie ma rozwiązań, bo x2+1≥1x^2 + 1 \geq 1. Co więcej, f′(x)≥3>0f'(x) \geq 3 > 0 dla każdego xx, więc funkcja jest rosnąca w całym R\mathbb{R}, a w szczególności w przedziale ⟨−1; 2⟩\langle -1;\ 2\rangle.

Krok 3. Wniosek. Funkcja rosnąca przyjmuje najmniejszą wartość na lewym końcu przedziału, a największą - na prawym. Kandydatami są więc tylko końce:

f(−1)=−1−3−2=−6,f(2)=8+6−2=12f(-1) = -1 - 3 - 2 = -6, \qquad f(2) = 8 + 6 - 2 = 12

Odpowiedź. Wartość najmniejsza f(−1)=−6f(-1) = -6, wartość największa f(2)=12f(2) = 12.

To samo wyszłoby z ogólnego algorytmu (końce i punkty krytyczne), tyle że lista punktów krytycznych jest pusta. Z tego samego rozumowania wynika też zbiór wartości funkcji w tym przedziale: ⟨−6; 12⟩\langle -6;\ 12\rangle.