Quais são os extremos absolutos de f (x) = (9x ^ (1/3)) / (3x ^ 2-1) em [2,9]?

Quais são os extremos absolutos de f (x) = (9x ^ (1/3)) / (3x ^ 2-1) em [2,9]?
Anonim

Responda:

O mínimo absoluto é # (9 * root3 (9)) / 26 ##=0.7200290…# que ocorre quando # x = 9 #.

O máximo absoluto é # (9 * root3 (2)) / 11 ##=1.030844495… # que ocorre quando # x = 2 #.

Explicação:

Os extremos absolutos de uma função são os maiores e menores valores y da função em um determinado domínio. Este domínio pode ser dado a nós (como neste problema) ou pode ser o domínio da função em si. Mesmo quando nos é dado o domínio, devemos considerar o domínio da função em si, no caso de excluir quaisquer valores do domínio que nos são dadas.

#f (x) # contém o expoente #1/3#, que não é um inteiro. Felizmente, o domínio de #p (x) = root3 (x) # é # (- oo, oo) # então esse fato não é um problema.

No entanto, ainda precisamos considerar o fato de que o denominador não pode ser igual a zero. O denominador será igual a zero quando #x = + - (1/3) = + - (sqrt (3) / 3) #. Nenhum desses valores está no domínio dado de #2,9#.

Então, nos voltamos para encontrar os extremos absolutos em #2,9#. Os extremos absolutos ocorrem nos pontos finais do domínio ou nos extremos locais, ou seja, pontos onde a função muda de direção. Extremos locais ocorrem em pontos críticos, que são pontos no domínio onde a derivada é igual #0# ou não existe. Assim, devemos encontrar a derivada. Usando a regra do quociente:

#f '(x) = ((3x ^ 2-1) * (1/3) (9x ^ (- 2/3)) - 9x ^ (1/3) * 6x) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

#f '(x) = ((3x ^ 2-1) * 3x ^ (- 2/3) -54x ^ (4/3)) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

#f '(x) = (9x ^ (4/3) -3x ^ (- 2/3) -54x ^ (4/3)) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

#f '(x) = (- 45x ^ (4/3) -3x ^ (- 2/3)) / (3x ^ 2-1) ^ 2 #

Se nós fatoramos # -3x ^ (- 2/3) # fora do numerador, temos:

#f '(x) = (- 3 (15x ^ 2 + 1)) / (x ^ (2/3) (3x ^ 2-1) #

Não há valores de # x # em #2,9# Onde #f '(x) # não existe. Também não há valores em #2,9# Onde #f '(x) = 0 #. Portanto, não há pontos críticos no domínio dado.

Usando o "teste de candidatos", encontramos os valores de #f (x) # nos pontos finais. #f (2) = (9 * root3 (2)) / (3 * 4-1) #=# (9 * root3 (2)) / 11 #

#f (9) = (9 * root3 (9)) / (3 * 9-1) #=# (9 * root3 (9)) / 26 #

Uma verificação rápida em nossas calculadoras mostra que:

# (9 * root3 (2)) / 11 ##=1.030844495… # (máximo absoluto)

# (9 * root3 (9)) / 26 ##=0.7200290…# (mínimo absoluto)