Aká je minimálna hodnota g (x) = x / csc (pi * x) v intervale [0,1]?

Aká je minimálna hodnota g (x) = x / csc (pi * x) v intervale [0,1]?
Anonim

odpoveď:

Existuje minimálna hodnota #0# umiestnené na adrese # X = 0 # a # X = 1 #.

vysvetlenie:

Najprv môžeme túto funkciu okamžite napísať ako

#G (x) = x / (1 / sin (pix)) = xsin (pix) #

Pripomínajúc to #csc (x) = 1 / sin (x) #.

Ak chcete nájsť minimálne hodnoty v intervale, zistite, že by sa mohli vyskytnúť buď v koncových bodoch intervalu, alebo v akýchkoľvek kritických hodnotách, ktoré sa vyskytujú v intervale.

Ak chcete nájsť kritické hodnoty v intervale, nastavte deriváciu funkcie rovnajúcu sa #0#.

A na odlíšenie funkcie budeme musieť použiť výrobku. Uplatnenie produktového pravidla nám dáva

#G '(x) = sin (pix) d / dx (x) + xd / dx (sin (pix)) #

Každý z týchto derivátov dáva:

# D / dx (x) = 1 #

A cez pravidlo reťazca:

# D / dx (sin (pix)) = cos (pix) * underbrace (d / dx (pix)) _ (= pi) = Picos (pix) #

Kombinujúc to, vidíme to

#G '(x) = sin (pix) + pixcos (pix) #

Kritické hodnoty sa teda vyskytnú vždy, keď nastanú

#sin (pix) + pixcos (pix) = 0 #

Nemôžeme to vyriešiť algebraicky, takže pomocou kalkulačky nájdeme všetky nuly tejto funkcie v danom intervale #0,1#:

graf {sin (pix) + pixcos (pix) -.1, 1.1, -3, 2.02}

Dve kritické hodnoty v intervale sú na # X = 0 # a # # Xapprox0.6485.

Takže vieme, že minimálna hodnota #G (x) # mohlo dôjsť k #3# rôzne miesta:

  • # X = 0 # alebo # X = 1 #, koncové body intervalu
  • # X = 0 # alebo # X = 0,6485 #, kritické hodnoty v intervale

Zapojte každú z týchto možných hodnôt do intervalu:

# {(G (0) = 0, farba (červená) textu (minimálne)), (g (0,6485) = 0,5792, farba (modrá) textu (max)), (g (1) = 0, farba (červená) Text (minimum))} #

Keďže existujú dve hodnoty, ktoré sú rovnako nízke, v oboch prípadoch existujú minimálne hodnoty # X = 0 # a # X = 1 #, Všimnite si, že aj napriek tomu, že sme si našli problém # X = 0,6485 #, nebolo to ani minimum.

Graf je #G (x) # na intervale #0,1#:

graf {x / csc (pix) -.05, 1.01, -.1,.7}

Všimnite si tiež, že minimálna hodnota je #0#, pretože #G (0) = g (1) = 0 #, Rozdiel je v tom # X = 0 # a # X = 1 # sú umiestnenia miním.