Ekstrema funkcji uwikłanej jednej zmiennej

Dane jest równanie funkcyjne postaci 0x01 graphic
, gdzie 0x01 graphic
.

(1) Jeżeli 0x01 graphic
, to 0x01 graphic
.

(2) Jeżeli 0x01 graphic
, to 0x01 graphic
.

Podamy kilka przykładów poszukiwania ekstremów funkcji uwikłanych.

W liczeniu pochodnych pomoże nam kalkulator ClassPad 300 Plus.

Przykład 1. Wyznaczyć ekstrema funkcji uwikłanej 0x01 graphic
określonej równaniem

0x01 graphic

Niech 0x01 graphic
. Wówczas

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Wobec (1) mamy

0x01 graphic
, o ile 0x01 graphic

Warunkiem koniecznym istnienia ekstremum jest zerowanie się pierwszej pochodnej, a więc

0x01 graphic

Dla 0x01 graphic
mamy 0x01 graphic
, a stąd 0x01 graphic
. Otrzymaliśmy więc dwa punkty: 0x01 graphic
oraz 0x01 graphic
.

Dalej wobec (2) mamy

0x01 graphic

Dla 0x01 graphic

0x01 graphic

Dla 0x01 graphic

0x01 graphic

A oto interpretacja graficzna:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Przykład 2. Wyznaczyć ekstrema funkcji uwikłanej 0x01 graphic
określonej równaniem

0x01 graphic

Niech 0x01 graphic
. Wówczas

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Wobec (1) mamy

0x01 graphic
, o ile 0x01 graphic

Warunkiem koniecznym istnienia ekstremum jest zerowanie się pierwszej pochodnej, a więc

0x01 graphic

Skoro 0x01 graphic
, więc

0x01 graphic

a stąd

0x01 graphic

Otrzymaliśmy więc następujące warunki:

0x01 graphic
lub 0x01 graphic

Pierwszy warunek jest sprzeczny.

Drugi warunek prowadzi do punktu 0x01 graphic
.

Dalej wobec (2) mamy dla znalezionego punktu

0x01 graphic

czyli

0x01 graphic