BADANIE FUNKCJI
Minimum lokalne funkcji
Funkcja f ma w punkcie
minimum lokalne jeżeli :
Maksimum lokalne funkcji
Funkcja f ma w punkcie
minimum lokalne jeżeli :
Minimum lokalne właściwe funkcji
Funkcja f ma w punkcie
maksimum lokalne właściwe jeżeli :
Maksimum lokalne właściwe funkcji
Funkcja f ma w punkcie
maksimum lokalne właściwe jeżeli :
I warunek wystarczający istnienia ekstremum
Jeżeli funkcja f spełnia warunki :
dla każdego
To w punkcie
funkcja f ma maksimum lokalne właściwe
II warunek wystarczający istnienia ekstremum
Jeżeli funkcja f spełnia warunki :
n jest liczbą parzystą większą lub równą 2
to w punkcie
funkcja f ma maksimum lokalne właściwe
Jeżeli założenie 2 twierdzenia ma postać
to funkcja ma w punkcie
minimum lokalne . Natomiast jeżeli założenie 3. ma postać n jest liczbą nieparzystą
a założenie 2 ma postać
to funkcja w punkcie
nie ma ekstremum lokalnego
Wartość najmniejsza funkcji na zbiorze
Liczba m należąca do zbioru liczb rzeczywistych jest wartością najmniejszą funkcji f na zbiorze jeżeli :
oraz
Wartość największa funkcji na zbiorze
Liczba m należąca do zbioru liczb rzeczywistych jest wartością największą funkcji f na zbiorze jeżeli :
oraz
Algorytm szukania wartości ekstremalnych funkcji na przedziale domkniętym
Niech funkcja f będzie ciągła na przedziale [a,b] i niech ma pochodną właściwą lub niewłaściwą poza skończoną liczbą punktów tego przedziału . Wartości największej i najmniejszej tej funkcji na tym przedziale szukamy postępując według algorytmu :
znajdujemy punkty
zerowania się pochodnej funkcji f na przedziale (a,b) oraz punkty
w których pochodna właściwa tej funkcji nie istnieje .
obliczamy wartości funkcji f w punktach końcowych a,b ,w punktach zerowania się pierwszej pochodnej
oraz w punktach pochodnej właściwej
spośród liczb
Wybieramy najmniejszą i największą . Będą to odpowiednio wartości najmniejsza m i największa M funkcji na przedziale [a,b]
Funkcja wypukła
Funkcja f jest wypukła na przedziale (a,b) gdzie
jeżeli :
Funkcja wklęsła
Funkcja f jest wklęsła na przedziale (a,b) gdzie
jeżeli :
Funkcja ściśle wypukła
Funkcja f jest ściśle wypukła na przedziale (a,b) gdzie
jeżeli :
Funkcja ściśle wklęsła
Funkcja f jest ściśle wklęsła na przedziale (a,b) gdzie
jeżeli :
Warunek wystarczający wypukłości
Jeżeli
dla każdego
to funkcja f jest ściśle wypukła
Punkt przegięcia wykresu
Niech funkcja f będzie określona przynajmniej na otoczeniu punktu
. Ponadto niech funkcja f ma pochodną właściwą lub niewłaściwą . Punkt
jest punktem przegięcia wykresu funkcji f wtedy i tylko wtedy gdy istnieje liczba
taka że funkcja f jest ściśle wypukła na
oraz ściśle wklęsła
albo jest odwrotnie
Warunek konieczny istnienia pkt. Przegięcia
Jeżeli funkcja f spełnia warunki :
jest punktem przegięcia
istnieje
to :
Warunek wystarczający istnienia pkt. Przegięcia
Jeżeli funkcja spełnia warunki :
ma pochodną właściwą lub niewłaściwą
dla każdego
Pochodna a wykres funkcji
Algorytm Badania funkcji
Ustalenie dziedziny funkcji
Wskazanie podstawowych własności funkcji
- parzystość lub nieparzystość
- okresowość
- miejsca zerowe
- ciągłość
3. Obliczanie granic lub wartości funkcji na krańcach dziedziny
4. Znaleźnie asymptot pionowych i ukośnych
5. Zbadanie pierwszej pochodnej funkcji
- wyznaczenie dziedziny pochodnej i jej obliczenie
- wyznaczenie punktów ,w których funkcja może mieć ekstrema
- ustalenie przedziałów monotoniczności funkcji
- ustalenie ekstremów funkcji
- obliczenie granic lub wartości pochodnej na krańcach jej dziedziny
6. Zbadanie drugiej pochodnej
- wyznaczenie dziedziny drugiej pochodnej i jej obliczenie
- wyznaczenie miejsc w których funkcja może mieć punkty
przegięcia
- ustalenie przedziałów wklęsłości i wypukłości
- wyznaczenie punktów przegięcia wykresu funkcji
- obliczenie pierwszej pochodnej w punktach przegięcia
7. Sporządzenie tabeli (nieobowiązkowe)
8. Sporządzenie wykresu funkcji