Dana jest funkcja = −3x² − 7x + 15.
a) Oblicz największą wartość tej funkcji oraz argument, dla którego jest ona przyjmowana.
b) Oblicz, ile wynoszą suma i iloczyn miejsc zerowych tej funkcji.
c) Określ przedziały monotoniczności podanej funkcji.


Odpowiedź :

Odpowiedź:

a) Odpowiedź: Na podstawie powyższej analizy i obliczeń:

Największa wartość funkcji

f(x) max = f(-7/6) = f(-7/6) = 229/12 = 19 + 1/12 (19 całych i 1/12), dla argumentu funkcji  x = - 7/6

b)

Oblicz, ile wynoszą suma i iloczyn miejsc zerowych tej funkcji.

Najprościej skorzystać ze wzorów Viete'a:

y = f(x) = − 3x² − 7x + 15,

x1 + x2 = - b/a = - (-7)/(-3) = - 7/3;     x1x2 = c/a = 15/(-3) = - 5

c)

Na podstawie powyższej analizy i obliczeń przedziały monotoniczności

napiszemy już bez dodatkowych obliczeń:

Funkcja y = f(x) jest rosnąca w przedziale   x ∈ (- ∞, -7/6)    

Funkcja y = f(x) jest malejąca w przedziale   x ∈ (-7/6, - ∞)

Funkcja y = f(x) ma ekstremum = maksimum w punkcie

o współrzędnych  x = -7/6   i  y = 229/12 = 19 + 1/12 (19 całych i 1/12)

Szczegółowe wyjaśnienie:

y = f(x) = − 3x² − 7x + 15

Jest ro równanie funkcji kwadratowej (drugiego stopnia), do rozwiązania równania należy równanie przyrównać do  0, postać ogólna i iloczynowa równania jest następująca:

y = ax² + bx + c  = a(x - x1)(x - x2) = 0,   to

y = f(x) = − 3x² − 7x + 15 = 0

Wyróżnik równania ∆ = b² - 4ac = (- 7)² - 4(- 3)•15 = 49 + 180 = 229   to

√∆ = √229,  rozwiązania równania x1 i x2:

x1 = (- b - ∆)/2a = (7 - √229)/(- 6),  x2 = (- b + ∆)/2a = (7 + √229)/(- 6)

są miejscami zerowymi funkcji funkcji (współrzędna y dla miejsc zerowych y = 0).

[liczba 229 jest liczbą pierwszą, więc obliczanie z tej postaci by było nieco utrudnione]

Współczynnik  a = - 3 < 0,  to  wykres funkcji (paraboli) jest skierowany wierzchołkiem do góry (gałęziami do dołu) - to funkcja y = f(x) ma wartość największą w swoim wierzchołku:

(w swoim ekstremum funkcji = maksimum), współrzędna x wierzchołka

W jest równa: x = - b/2a = -(-7)/(-6) = - 7/6

[współrzędną  x wierzchołka  W można obliczyć również przyrównując pochodną funkcji do  0, to mamy: y = f(x) = − 3x² − 7x + 15,

f'(x) = - 6x - 7 = 0   to  - 6x = 7    /:(-6)    to    x = - 7/6]

Wartość największą funkcji (współrzędną  y wierzchołka W) obliczymy podstawiając współrzędną x do równania funkcji:

y = f(-7/6) = -3•49/36 -7(-7/6) + 15 = -49/12 + 49•2/12 + 180/12 =

= 229/12 = 228/12 + 1/12 = 19 + 1/12 (19 całych i 1/12).

Odpowiedź można również "odczytać lub sprawdzić" z gotowego wzoru współrzędnych wierzchołka W(x, y) = W(-b/2a, -∆/4a)

a) Odpowiedź: Na podstawie powyższej analizy i obliczeń:

Największa wartość funkcji

f(x) max = f(-7/6) = f(-7/6) = 229/12 = 19 + 1/12 (19 całych i 1/12), dla argumentu funkcji  x = - 7/6

b)

Oblicz, ile wynoszą suma i iloczyn miejsc zerowych tej funkcji.

Najprościej skorzystać ze wzorów Viete'a:

y = f(x) = − 3x² − 7x + 15,

x1 + x2 = - b/a = - (-7)/(-3) = - 7/3;    x1x2 = c/a = 15/(-3) = - 5

c) Określ przedziały monotoniczności podanej funkcji

Na podstawie powyższej analizy i obliczeń przedziały monotoniczności

napiszemy już bez dodatkowych obliczeń:

Funkcja y = f(x) jest rosnąca w przedziale   x ∈ (- ∞, -7/6)    

Funkcja y = f(x) jest malejąca w przedziale   x ∈ (-7/6, - ∞)

Funkcja y = f(x) ma ekstremum = maksimum w punkcie

o współrzędnych  x = -7/6   i  y = 229/12 = 19 + 1/12 (19 całych i 1/12)