ค่าต่ำสุดของ g (x) = x / csc (pi * x) ในช่วง [0,1] คืออะไร?

ค่าต่ำสุดของ g (x) = x / csc (pi * x) ในช่วง [0,1] คืออะไร?
Anonim

ตอบ:

มีค่าต่ำสุดคือ #0# ตั้งอยู่ทั้งที่ # x = 0 # และ # x = 1 #.

คำอธิบาย:

อันดับแรกเราสามารถเขียนฟังก์ชันนี้ทันทีเป็น

#G (x) = x / (1 / บาป (Pix)) = xsin (Pix) #

จำได้ว่า #csc (x) = 1 / บาป (x) #.

ทีนี้เพื่อหาค่าต่ำสุดในช่วงเวลาให้จำไว้ว่าพวกมันอาจเกิดขึ้นที่จุดปลายของช่วงเวลาหรือค่าวิกฤตใด ๆ ที่เกิดขึ้นภายในช่วงเวลานั้น

ในการค้นหาค่าวิกฤตภายในช่วงเวลาให้ตั้งค่าอนุพันธ์ของฟังก์ชันเท่ากับ #0#.

และเพื่อแยกความแตกต่างของฟังก์ชั่นเราจะต้องใช้ กฎผลิตภัณฑ์ การประยุกต์ใช้กฎผลิตภัณฑ์ช่วยให้เรา

#G '(x) = sin (Pix) d / DX (x) + XD / DX (บาป (Pix)) #

อนุพันธ์เหล่านี้แต่ละตัวให้:

# d / DX (x) = 1 #

และผ่านทาง กฎลูกโซ่:

# d / DX (บาป (Pix)) = cos (Pix) * underbrace (d / DX (Pix)) _ (= pi) = Picos (Pix) #

เมื่อรวมเข้าด้วยกันเราจะเห็นว่า

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

ดังนั้นค่าวิกฤตจะเกิดขึ้นทุกครั้ง

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

เราไม่สามารถแก้พีชคณิตนี้ได้ดังนั้นใช้เครื่องคิดเลขเพื่อค้นหาศูนย์ของฟังก์ชันทั้งหมดในช่วงเวลาที่กำหนด #0,1#:

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

ค่าวิกฤตสองค่าภายในช่วงเวลาอยู่ที่ # x = 0 # และ # xapprox0.6485 #.

ดังนั้นเรารู้ว่าค่าต่ำสุดของ #G (x) # อาจเกิดขึ้นได้ที่ #3# สถานที่ต่าง ๆ:

  • # x = 0 # หรือ # x = 1 #จุดสิ้นสุดของช่วงเวลา
  • # x = 0 # หรือ # x = 0.6485 #ค่าวิกฤตภายในช่วงเวลา

ตอนนี้เสียบแต่ละค่าที่เป็นไปได้เหล่านี้ลงในช่วงเวลา:

# {(g (0) = 0, สี (สีแดง) ข้อความ (เป็นอย่างน้อย)), (กรัม (0.6485) = 0.5792 สี (สีฟ้า) ข้อความ (สูงสุด)), (กรัม (1) = 0, สี (สีแดง) ข้อความ (เป็นอย่างน้อย)):} #

เนื่องจากมีค่าสองค่าที่ต่ำเท่ากันจึงมีค่าต่ำสุดทั้งสองที่ # x = 0 # และ # x = 1 #. โปรดทราบว่าแม้ว่าเราจะผ่านการค้นหาปัญหา # x = 0.6485 #มันไม่ได้แม้แต่น้อยที่สุด

กราฟคือ #G (x) # ในช่วงเวลา #0,1#:

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

นอกจากนี้โปรดทราบว่าค่าต่ำสุดคือ #0#, ตั้งแต่ #G (0) = กรัม (1) = 0 #. ความแตกต่างคือว่า # x = 0 # และ # x = 1 # เป็นที่ตั้งของ minima