¿Cuáles son los extremos locales, si los hay, de f (x) = xe ^ (x ^ 3-7x)?

¿Cuáles son los extremos locales, si los hay, de f (x) = xe ^ (x ^ 3-7x)?
Anonim

Responder:

#(0.14414, 0.05271)# es un máximo local

#(1.45035, 0.00119)# y #(-1.59449, -1947.21451)# Son los mínimos locales.

Explicación:

#f (x) = y = xe ^ (x ^ 3-7x) #

# dy / dx = x (3x ^ 2-7) e ^ (x ^ 3-7x) + e ^ (x ^ 3-7x) = e ^ (x ^ 3-7x) (3x ^ 3-7x + 1) = 0 #

# e ^ (x ^ 3-7x) = 0,:. 1 / e ^ (7x-x ^ 3) = 0,:. e ^ (7x-x ^ 3) = - oo,:. x = oo #

Esto no califica como un extremo local.

# 3x ^ 3-7x + 1 = 0 #

Para resolver las raíces de esta función cúbica, usamos el método de Newton-Raphson:

#x_ (n + 1) = x_n-f (x_x) / (f '(x_n)) #

Este es un proceso iterativo que nos acercará más y más a la raíz de la función. No estoy incluyendo el largo proceso aquí, pero al llegar a la primera raíz, podemos realizar una división larga y resolver la cuadrática restante fácilmente para las otras dos raíces.

Obtendremos las siguientes raíces:

# x = 0.14414, 1.45035 y -1.59449 #

Ahora realizamos una primera prueba derivada y probamos los valores a la izquierda y derecha de cada raíz para ver dónde la derivada es positiva o negativa.

Esto nos dirá qué punto es un máximo y cuál un mínimo.

El resultado será el siguiente:

#(0.14414, 0.05271)# es un máximo local

#(1.45035, 0.00119)# y #(-1.59449, -1947.21451)# Son los mínimos locales.

Puedes ver uno de los mínimos en el siguiente gráfico:

La siguiente vista muestra el máximo y el otro mínimo: