Google Classroom
GeoGebraGeoGebra Classroom

I warunek wystarczający, Przykład 4.2

Przypomnijmy twierdzenie zwane I warunkiem wystarczającym istnienia ekstremum lokalnego: Jeśli funkcja jest różniczkowalna w otoczeniu punktu oraz
  • ,
  • dla i dla dla i dla ,
to funkcja posiada maksimum lokalne właściwe (minimum lokalne właściwe) w punkcie . Twierdzenie pozostaje prawdziwe również w przypadku, gdy funkcja jest tylko ciągła w punkcie .
Toolbar ImageAby za pomocą GeoGebry wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji wykorzystując I warunek wystarczający, postępujemy zgodnie z poniższą instrukcją
1. W Widoku CAS definiujemy funkcję . Określamy dziedzinę . 2. Obliczamy pochodną funkcji korzystając z polecenia Pochodna(...) lub f'(x). 3. Wyznaczamy punkty stacjonarne funkcji , tj. te punkty należące do dziedziny funkcji, które są rozwiązaniami równania . 4. Wyznaczamy przedziały, na których ma stały znak rozwiązując nierówności i . W punktach 3 i 4 korzystamy z polecenia Rozwiąż(...) lub Rozwiązania(...). 5. Obliczamy wartości funkcji w punktach, w których spełniony jest warunek wystarczający.

Przykład.

Wyznaczymy ekstrema lokalne funkcji określonej wzorem

 dla .

Rozwiązanie:
Funkcja jest różniczkowalna w i ma dwa punkty stacjonarne oraz , więc może mieć co najwyżej dwa ekstrema lokalne.
dla oraz dla , więc funkcja ma w punkcie stacjonarnym maksimum lokalne o wartości . dla oraz dla , więc funkcja ma w punkcie stacjonarnym minimum lokalne o wartości . Ilustracja graficzna:
Kliknij w punkt .

Ćwiczenie.

Uzasadnij, że wartość nie jest największą wartością funkcji w całej jej dziedzinie, zaś nie jest wartością najmniejszą.