Como você encontra todos os extremos relativos da função f (x) = -x ^ 3 -6x ^ 2-9x-2 f(x)=−x3−6x2−9x−2?
Responda:
Use o primeiro teste derivado e verifique se há alterações nos sinais de f^'.
Explicação:
Para uma determinada função, extremos relativosou máximos e mínimos locais, pode ser determinado usando o primeiro teste derivado, que permite verificar se há alterações de sinal de f^' em torno da função Pontos críticos.
Para uma ponto crítico ser extremos locais, a função deve ir de aumentando, Isto é, positivo f^', Para decrescente, Isto é, negativo f^', ou vice-versa, por esse ponto.
Então, comece determinando a primeira derivada de f
f^' = -3x^2 - 12x - 9
Para determinar os pontos críticos da função, faça f^' = 0 e resolver para x
f^' = 0
f^' = -3x^2 - 12x - 9 = 0
Isso é equivalente a
-3(x^2 + 4x + 3) = 0ou
x^2 + 4x + 3 = 0
x_(1,2) = (-4 +- sqrt(4^2 - 4 * 1 * 3))/2 = {(x_1 = -3), (x_2 = -1) :}
Como não há restrições de domínio para sua função, as duas soluções serão Pontos críticos.
Agora verifique se a primeira derivada muda de sinal em torno desses pontos. Como você está lidando com dois pontos críticos, precisará analisar Intervalos 3.
Selecione um valor para alcançar esses intervalos e observe o sinal de f^'
- (-oo,-3)
f^'(-4) = -3* (-4 + 1) * (-4+3)
f^'(-4) = -3 * (-3) * (-1) = -9 -> color(red)("negative")
- (-3,-1)
f^'(0) = -3 * (-2+1) * (-2+3)
f^'(0) = -3 * (-1) * (+1) = 3 -> color(green)("positive")
- (-1, oo)
f^'(0) = -3 * (0+1) * (0 + 3)
f^'(0) = -3 * 1 * 3 = -9 -> color(red)("negative")
A primeira derivada muda de sinal duas vezes. Passa de ser negativo ser positivo por aí x=-3, o que significa que esse ponto crítico é um mínimo local.
Por outro lado, passa de ser positivo ser negativo em torno do ponto x=-1, o que significa que esse ponto crítico é um máximo local.
Isso é equivalente a ter uma função que vai de decrescente para aumentando (pense em um vale) em torno do ponto x=-3, e de aumentando para decrescente (pense em uma colina) em torno do ponto x=-1.
Para obter os pontos reais nos quais a função possui o mínimo e o máximo locais, avalie f nos pontos críticos.
f(-3) = -(-3)^3 - 6 (-3)^2 - 9(-3) - 2
f(3) = 27-54-27 - 2= -2
e
f(-1) = -(-1)^3 - 6(-1)^2 - 9(-1) - 2
f(-1) = 1 -6 + 9 -2 = 2
Portanto, a função f tem
color(green)((-3"," -2)) -> mínimo local
color(green)((-1","2)) -> máximo local
gráfico {-x ^ 3 - 6x ^ 2 - 9x - 2 [-10, 10, -5, 5]}