Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 07. 04. 2008 17:10

honza33
Příspěvky: 100
Reputace:   
 

Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

Potřeboval bych pomoc s řešením průběhu funkce.
Výpočet mám poskládaný po jednotlivých bodech, jak je mám uvedeny ve skriptech.

1) Definiční obor
D(f) = R

2) funkce je spojitá

3) funkce není sudá, lichá ani periodická
Dá se na to přijít nějakým výpočtem? Já to pouze odvodil selským rozumem

4) Výpočet f' a D(f')
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f'(x)%20%3D%20(x%20%2B%20arccotg%20(2x))'%20%3D%201%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B1%20%2B%204x%5E2%7D
D(f') = R = D(f)

5) Určení intervalů, na nichž je f' kladná, resp. záporná:
a) nulové body:
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=1%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B1%20%2B%204x%5E2%20%7D%20%3D%200%20%5Crightarrow%20%5Cfrac%7B4x%5E2%7D%7B1%20%2B%204x%5E2%7D%20%3D%200%20%5Crightarrow%20x%20%3D%200
b) rozdělení D(f') nulovými body na disjunktní intervaly:
(-oo; 0), (0; oo)
c) vybrání bodu z každého intervalu a určení znaménka f' v tomto bodě:
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%20f(-1)%20%3D%201%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B1%20%2B%204%7D%20%3D%201%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B4%7D%20%3E%200%0D%0A
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%20f(1)%20%3D%201%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B1%20%2B%204%7D%20%3D%201%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B4%7D%20%3E%200
Dle Cauchovy-Bolzanovy věty je f' kladná na intervalech (-oo; 0) a (0; oo)

6) Intervaly monotonie a lokálmí extrémy:
funkce je rostoucí na celém definičním oboru, nemá žádný lokální extrém

A tady se mi to právě nezdá, neměl by být arccotg klesající? Kde mám ve výpočtu chybu?

Offline

 

#2 07. 04. 2008 17:19 — Editoval robert.marik (07. 04. 2008 17:20)

robert.marik
Einstein
Příspěvky: 999
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

arccotg sice klesajici je, ale nic to neznamena pro funkci x+accotg(2x) !!!!!
scitame-li funkci rostouci a funkci klesajici, neda se obecne nic rict o monotonii  vysledenho souctu.

ale chyba v tom vypoctu je: chybi derivace vnitrni slozky.

Pro derivovani mrknete na http://old.mendelu.cz/~marik/maw/index. … m=derivace a pro prubeh funkce na http://old.mendelu.cz/~marik/maw/index.php?form=prubeh


ad 3  $|f(1)|\neq |f(-1)|$  a neni ani suda ani licha

Offline

 

#3 07. 04. 2008 18:18

honza33
Příspěvky: 100
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

Aha, takže:

4) Výpočet f' a D(f')
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f'(x)%20%3D%20(x%20%2B%20arccotg%20(2x)%20)'%20%3D%20%5Cfrac%7B4x%5E2%20-%201%7D%7B4x%5E2%20%2B%201%7D
D(f') = R = D(f)

5) Určení intervalů, na nichž je f' kladná, resp. záporná:
a) nulové body:
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%5Cfrac%7B4x%5E2%20-%201%7D%7B4x%5E2%20%2B%201%7D%20%3D%200%20%5Crightarrow%20x%20%3D%20%5Cpm%200%2C5
b) rozdělení D(f') nulovými body na disjunktní intervaly:
(-00; -0,5), (-0,5; 0,5), (0,5; oo)
c) vybrání bodu z každého intervalu a určení znaménka f' v tomto bodě:
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f(-1)%20%3D%20%5Cfrac%7B3%7D%7B5%7D%20%3E%200
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f(0)%20%3D%20%5Cfrac%7B-1%7D%7B1%7D%20%3C%200
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f(1)%20%3D%20%5Cfrac%7B3%7D%7B5%7D%20%3E%200
Dle Cauchovy-Bolzanovy věty je f' kladná na intervalech (-oo; -0,5) a (0,5; oo) a na intervalu (-0,5; 0,5) záporná

6) Intervaly monotonie a lokální extrémy:
funkce je v intervalech (-oo; -0,5) a (0,5; oo) rostoucí a v intervalu (-0,5; 0,5) klesající.
Dají se body -0,5 a 0,5 považovat za lokální extrémy?

7) Výpočet f'' a D(f''):
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f''(x)%20%3D%20(%5Cfrac%7B4x%5E2%20-%201%7D%7B4x%5E2%20%2B%201%7D)'%20%3D%20%5Cfrac%7B16x%7D%7B(4x%5E2%20%2B%201)%5E2%7D
D(f'') = R = D(f)

8) Určení intervalů, kde je f'' kladná, resp. záporná:
a) nulové body:
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%5Cfrac%7B16x%7D%7B(4x%5E2%20%2B%201)%5E2%7D%20%3D%200%20%5Crightarrow%20x%20%3D%200
b) rozdělení D(f'') nulovými body na disjunktní intervaly:
(-oo; 0), (0; oo)
c) vybrání bodu z každého intervalu a určení znaménka f'' v tomto bodě:
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f''(-1)%20%3D%20%5Cfrac%7B-16%7D%7B25%7D%20%3C%200
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=f''(1)%20%3D%20%5Cfrac%7B16%7D%7B25%7D%20%3E%200
Dle Cauchovy-Bolzanovy věty je f'' záporná na intervalu (-oo; 0) a kladná na intervalu (0; oo)

9) Intervaly konvexnoxti a konkávnosti funkce f a inflexní body:
Poradí někdo, jak se to určuje? Díky

Offline

 

#4 07. 04. 2008 19:23

robert.marik
Einstein
Příspěvky: 999
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

ad 9) stejne jako monotonie a exxtremy, ale pracuje se s druhou derivaci

mate intervaly kde je f'' kladna a kde zaporna a odsud to vyctete

az budete pocitat asymptoty v nekonecnu, nechodte na to nijak slozite (pomoci univerzalnich vzorcu pro k a q), ale uvedomte si ze arccotg konverguje ke konstante v plus i minus nekonecnu.

Offline

 

#5 08. 04. 2008 12:05

honza33
Příspěvky: 100
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

Mrkl jsem na to a domnívám se, že funkce je v intervalu (-oo; 0) konvexní a v intervalu (0; oo) je konkávní a 0 je vtom případě inflexní bod, je to tak?
Děkuji

Offline

 

#6 08. 04. 2008 15:12

robert.marik
Einstein
Příspěvky: 999
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

kladná druhá derivace ----> funkce je konvexní

takže nemáte to naopak?

Offline

 

#7 08. 04. 2008 19:00

honza33
Příspěvky: 100
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

Aha, blbě jsem se podíval. Takže v intervalu (-oo; 0) je konkávní a v intervalu (0; oo) je konvexní a 0 je inflexní bod.

10) asymptoty funkce:
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7Bf(x)%7D%7Bx%7D%20%3D%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7Bx%20%2B%20arccotg%20(2x)%7D%7Bx%7D%20%3D%201%20%2B%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20%5Cinfty%7D%20arccotg(2x)%20.%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7Bx%7D%20%3D%201%20%2B%200%20.%200%20%3D%201%20%20%3D%20a1
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20%5Cinfty%7D%20(f(x)%20-%20ax)%20%3D%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20%5Cinfty%7D%20(x%20%2B%20arccotg(2x)%20-%20x)%20%3D%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20%5Cinfty%7D%20arccotg(2x)%20%3D%200%20%3D%20b1
asymptota v +oo: y = x

http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20-%20%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7Bf(x)%7D%7Bx%7D%20%3D%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20-%20%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7Bx%20%2B%20arccotg(2x)%7D%7Bx%7D%20%3D%201%20%2B%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20-%20%5Cinfty%7D%20arccotg(2x)%20.%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20-%20%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7Bx%7D%20%3D%201%20%2B%20%5CPi%20.%200%20%3D%201%20%3D%20a2
http://www.sitmo.com/gg/latex/latex2png.2.php?z=100&eq=%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20-%20%5Cinfty%7D%20(f(x)%20-%20ax)%20%3D%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20-%20%5Cinfty%7D%20x%20%2B%20arccotg(2x%20-%20x)%20%3D%20%5Cmathop%7B%5Clim%7D%5Climits_%7Bx%20%5Cto%20-%20%5Cinfty%7D%20arccotg(2x)%20%3D%20%5CPi
asymptota v -oo: y = x + pi

Je to tak správně?

Ještě bych se chtěl vrátit k bodu č. 6 - Jsou body -0,5 a 0,5 lokální extrémy?

Díky

Offline

 

#8 08. 04. 2008 21:09

robert.marik
Einstein
Příspěvky: 999
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

Je to tak správně?    ................ az na ten preklep accotg(2x-x) a na velke Pi ano.

ad 6) pokud je spravne derivace tak ty body jsou opravdu extremy.

Offline

 

#9 09. 04. 2008 11:34

honza33
Příspěvky: 100
Reputace:   
 

Re: Průběh funkce f(x) = x + arccotg (2x)

Nějak jsem nezvládl ty závorky v tom arcctg(2x - x)   :-)
Moc děkuji za pomoc, hodně mi to pomohlo

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson