Esimerkki

Määritä funktion suurin ja pienin arvo välillä [-3, 1], kun funktio on

f(x)=2x^2+2x-12
f(x)=2x2+2x12f(x)=2x^2+2x-12

Ratkaisu

Funktio saa suurimman ja pienimmän arvonsa joko

  • välin päätepisteissä
  • derivaatan nollakohdissa

Tapa 1

Ratkaisu

1. Derivoidaan funktio ja ratkaistaan derivaatan nollakohta.

f(x)=2x^2+2x-12
f(x)=2x2+2x12f(x)=2x^2+2x-12
f'(x)=4x+2
f(x)=4x+2f'(x)=4x+2
f'(x)=0
f(x)=0f'(x)=0
4x+2=0
4x+2=04x+2=0
x=-\dfrac{1}{2}
x=12x=-\dfrac{1}{2}

2. Lasketaan funktion arvot välin päätepisteissä ja derivaatan     nollakohdassa.

f\Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)=2 \cdot \Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)^2+2 \cdot \Big( \color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)-12
f(12)=2(12)2+2(12)12f\Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)=2 \cdot \Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)^2+2 \cdot \Big( \color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)-12
=\dfrac{1}{2}-1-12=-12,5
=12112=12,5=\dfrac{1}{2}-1-12=-12,5
f(\color{Salmon}{ -3})=2 \cdot(\color{Salmon}{ -3})^2+2 \cdot \color{Salmon}{ -3}) - 12
f(3)=2(3)2+23)12f(\color{Salmon}{ -3})=2 \cdot(\color{Salmon}{ -3})^2+2 \cdot \color{Salmon}{ -3}) - 12
=18-6-12 =0
=18612=0=18-6-12 =0
f(\color{Salmon}{ 1})=2 \cdot\color{Salmon}{ 1}^2+2 \cdot \color{Salmon}{ 1} - 12 =-8
f(1)=212+2112=8f(\color{Salmon}{ 1})=2 \cdot\color{Salmon}{ 1}^2+2 \cdot \color{Salmon}{ 1} - 12 =-8

suurin

pienin

Ratkaisu

Tehdään funktiolle kulkukaavio, jonka avulla selvitetään funktion ääriarvokohdat.

Tapa 2

1. Derivoidaan funktio ja ratkaistaan derivaatan nollakohta.

f(x)=2x^2+2x-12
f(x)=2x2+2x12f(x)=2x^2+2x-12
f'(x)=\color{CornflowerBlue}4x+2
f(x)=4x+2f'(x)=\color{CornflowerBlue}4x+2
f'(x)=0
f(x)=0f'(x)=0
4x+2=0
4x+2=04x+2=0
x=-\dfrac{1}{2}
x=12x=-\dfrac{1}{2}

Ratkaisu

2. Derivaattafunktion merkkikaavio ja funktion kulkukaavio.

f'
ff'

+

-

-

+

f'
ff'
f
ff

-3

1

-0,5

max

min

max

Ratkaisu

3. Lasketaan funktion arvot 

f\Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)=2 \cdot \Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)^2+2 \cdot \Big( \color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)-12
f(12)=2(12)2+2(12)12f\Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)=2 \cdot \Big(\color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)^2+2 \cdot \Big( \color{Salmon}{ -\dfrac{1}{2}}\Big)-12
=\dfrac{1}{2}-1-12=-12,5
=12112=12,5=\dfrac{1}{2}-1-12=-12,5
f(\color{Salmon}{ -3})=2 \cdot(\color{Salmon}{ -3})^2+2 \cdot \color{Salmon}{ -3}) - 12
f(3)=2(3)2+23)12f(\color{Salmon}{ -3})=2 \cdot(\color{Salmon}{ -3})^2+2 \cdot \color{Salmon}{ -3}) - 12
=18-6-12 =0
=18612=0=18-6-12 =0
f(\color{Salmon}{ 1})=2 \cdot\color{Salmon}{ 1}^2+2 \cdot \color{Salmon}{ 1} - 12 =-8
f(1)=212+2112=8f(\color{Salmon}{ 1})=2 \cdot\color{Salmon}{ 1}^2+2 \cdot \color{Salmon}{ 1} - 12 =-8

suurin

pienin

MAB4: Suurin ja pienin arvo

By Opetus.tv

MAB4: Suurin ja pienin arvo

  • 1,391