Apakah extrema mutlak f (x) = 2xsin ^ 2x + xcos2x dalam [0, pi / 4]?

Jawapan:

max mutlak: # (pi / 4, pi / 4) #

min mutlak: #(0, 0)#

Penjelasan:

Diberikan: #f (x) = 2x sin ^ 2x + x cos2x dalam 0, pi / 4 #

Cari derivatif pertama menggunakan peraturan produk dua kali.

Peraturan produk: # (uv) '= uv' + v u '#

Biarkan #u = 2x; "" u '= 2 #

Biarkan #v = sin ^ 2x = (sin x) ^ 2; "" v '= 2 sin x cos x #

#f '(x) = 2x2 sin x cos x + 2sin ^ 2x + … #

Untuk separuh kedua persamaan:

Biarkan #u = x; "" u '= 1 #

Biarkan #v = cos (2x); "" v '= (- dosa (2x)) 2 = -2sin (2x) #

#f '(x) = 2x2 sin x cos x + 2sin ^ 2x + x (-2sin (2x)) + cos (2x) (1) #

Mudahkan:

#f '(x) = cancel (2x sin (2x)) + 2sin ^ 2x cancel (-2x sin (2x)) + cos (2x) #

#f '(x) = 2 sin ^ 2x + cos (2x) #

#f '(x) = 2 sin ^ 2x + cos ^ 2x - sin ^ 2x #

#f '(x) = sin ^ 2x + cos ^ 2x #

Identiti Pythagorean # sin ^ 2x + cos ^ 2x = 1 #

Ini bermakna tiada nilai kritikal apabila #f '(x) = 0 #

Maksimum dan minimum Mutlak boleh didapati di titik akhir selang fungsi.

Ujian titik akhir fungsi:

#f (0) = 0; "Minimum mutlak:" (0, 0) #

#f (pi / 4) = 2 * pi / 4 sin ^ 2 (pi / 4) + pi / 4 * cos (2 * pi / 4)

#f (pi / 4) = pi / 2 (1 / sqrt (2)) ^ 2 + pi / 4 * cos (pi / 2) #

#f (pi / 4) = pi / 2 * 1/2 + pi / 4 * 0 #

#f (pi / 4) = pi / 4; "Maksimum mutlak:" (pi / 4, pi / 4) #