Bardzo proszę o pomoc w rozwiązaniu:

Wyznacz przedziały monotoniczności oraz ekstrema funkcji:

[tex]f(x) = -x^4+4x^3-2x^2+12x[/tex]

Z góry wielkie dzięki.


Odpowiedź :

Rozwiązanie:

Funkcja:

[tex]f(x)=-x^{4}+4x^{3}-2x^{2}+12x[/tex]

Dziedzina:

[tex]D: x \in \mathbb{R}[/tex]

Pochodna:

[tex]$f'(x)=-4x^{3}+12x^{2}-4x+12[/tex]

Monotoniczność:

Funkcja jest malejąca, gdy [tex]f'(x)<0[/tex] :

[tex]-4x^{3}+12x^{2}-4x+12<0[/tex]

[tex]-x^{3}+3x^{2}-x+3<0[/tex]

[tex]-x^{2}(x-3)-(x-3)<0[/tex]

[tex](x-3)(-x^{2}-1)<0[/tex]

[tex](x-3)(x^{2}+1)>0 \iff x-3>0 \iff x>3[/tex]

Zatem funkcja jest malejąca w przedziale [tex](3,\infty)[/tex].

Analogicznie uzyskamy, że funkcja jest rosnąca w przedziale [tex](-\infty,3)[/tex].

Ekstrema:

[tex]f'(x)=0 \iff x=3[/tex]

Na podstawie powyższych rozważań (warunek wystarczający istnienia ekstremum) otrzymujemy:

Funkcja osiąga maksimum lokalne dla [tex]x=3[/tex] równe [tex]f(3)=45[/tex].