Průběh funkce I (monotónnost)

Podobné dokumenty
Průběh funkce II (hledání extrémů)

Rolleova věta. Mějme funkci f, která má tyto vlastnosti : má derivaci c) f (a) = f (b). a) je spojitá v a, b b) v každém bodě a,b

[ 5;4 ]. V intervalu 1;5 je funkce rostoucí (její první derivace je v tomto intervalu

{ } Ox ( 0) 4.2. Konvexnost, konkávnost, inflexe. Definice Obr. 52. Poznámka. nad tečnou

2.7. Průběh funkce. Vyšetřit průběh funkce znamená určit (ne nutně v tomto pořadí): 1) Definiční obor; sudost, lichost; periodičnost

( + ) ( ) f x x f x. x bude zmenšovat nekonečně přesný. = derivace funkce f v bodě x. nazýváme ji derivací funkce f v bodě x. - náš základní zápis

KVADRATICKÉ FUNKCE. + bx + c, největší hodnotu pro x = a platí,

Derivace funkce. Obsah. Aplikovaná matematika I. Isaac Newton. Mendelu Brno. 2 Derivace a její geometrický význam. 3 Definice derivace

c ÚM FSI VUT v Brně 20. srpna 2007

Použití substituce pro řešení nerovnic II

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Digitální učební materiál

Označení derivace čárkami, resp. římskými číslicemi, volíme při nižším řádu derivace, jinak užíváme horní index v závorce f (5), f (6),... x c g (x).

Přednáška 11, 12. prosince Část 5: derivace funkce

IX. Vyšetřování průběhu funkce

Monotonie a lokální extrémy. Konvexnost, konkávnost a inflexní body. 266 I. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Funkce rostoucí, funkce klesající II

PRŮBĚH FUNKCE JEDNÉ REÁLNÉ PROMĚNNÉ

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

( ) ( )( ) ( x )( ) ( )( ) Nerovnice v součinovém tvaru II. Předpoklady: Př.

Derivace úvod. Jak zjistit míru změny?

Funkce. RNDR. Yvetta Bartáková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

2.4.7 Omezenost funkcí, maximum a minimum

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Parametrické systémy lineárních funkcí II

Kvadratické nerovnice Předpoklady: Př. 1: Úvaha: Pedagogická poznámka:

( ) ( ) ( ) x Užití derivace. Předpoklady: 10202, 10209

14. Monotonnost, lokální extrémy, globální extrémy a asymptoty funkce

Funkce kotangens

Parabola a přímka

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

8.2 GRAFY LINEA RNI CH LOMENY CH FUNKCI

Větu o spojitosti a jejich užití

LOKÁLNÍ EXTRÉMY. LOKÁLNÍ EXTRÉMY (maximum a minimum funkce)

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

2.1.6 Graf funkce II. Předpoklady: 2105

KFC/SEM, KFC/SEMA Elementární funkce

( ) Opakování vlastností funkcí. Předpoklady:

DIFERENCIÁLNÍ POČET SPOJITOST FUNKCE,

Funkce jedné reálné proměnné. lineární kvadratická racionální exponenciální logaritmická s absolutní hodnotou

Spojitost funkce. Kapitola 8. ale kromě toho zajímá, jestli daný experiment probíhal kontinuálně, nebo nastaly. Intuitivní představy o pojmu spojitost

Konvexnost, konkávnost

Nejčastějšími funkcemi, s kterými se setkáváme v matematice i v jejích aplikacích, jsou

Derivace funkce DERIVACE A SPOJITOST DERIVACE A KONSTRUKCE FUNKCÍ. Aritmetické operace

f( x) x x 4.3. Asymptoty funkce Definice lim f( x) =, lim f( x) =, Jestliže nastane alespoň jeden z případů

2.5.1 Kvadratická funkce

2 Fyzikální aplikace. Předpokládejme, že f (x 0 ) existuje. Je-li f (x 0 ) vlastní, pak rovnice tečny ke grafu funkce f v bodě [x 0, f(x 0 )] je

Lineární funkce, rovnice a nerovnice

2.1.9 Lineární funkce II

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Užití derivací. x, x a, b : x x f x f x MATA P12. Funkce rostoucí a klesající: Definice rostoucí a klesající funkce

Logaritmická funkce I

2.7.3 Použití grafů základních mocninných funkcí

[ 0,2 ] b = 2 y = ax + 2, [ 1;0 ] dosadíme do předpisu Soustavy lineárních nerovnic. Předpoklady: 2206

7.1 Extrémy a monotonie

Otázku, kterými body prochází větev implicitní funkce řeší následující věta.

Diferenciální počet funkce jedné proměnné 1

Hyperbola. Předpoklady: 7507, 7512

2.7.7 Inverzní funkce

1. DIFERENCIÁLNÍ POČET FUNKCE DVOU PROMĚNNÝCH

Matematická analýza III.

( ) ( ) ( ) Logaritmické nerovnice I. Předpoklady: 2908, 2917, 2919

2.5.1 Kvadratická funkce

3. ledna list a odevzdejte tento zvláštní list (listy) i všechny ostatní listy, které jste při řešení

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Průběh funkce ZVMT lesnictví 1 / 21

2.6.5 Další použití lineárních lomených funkcí

Grafické řešení soustav lineárních rovnic a nerovnic

Ukázka možností interpolace dat v softwaru Matlab

7.5.3 Hledání kružnic II

Úloha určit průběh funkce znamená nakreslit graf funkce na zadaném intervalu, nejčastěji na celé množině reálných čísel R.

Matematika 2 Průběh funkce

Limita a spojitost funkce

y = 2x2 + 10xy + 5. (a) = 7. y Úloha 2.: Určete rovnici tečné roviny a normály ke grafu funkce f = f(x, y) v bodě (a, f(a)). f(x, y) = x, a = (1, 1).

prof. RNDr. Čestmír Burdík DrCs. prof. Ing. Edita Pelantová CSc. BI-ZMA ZS 2009/2010

MATEMATIKA I - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

4.2.9 Vlastnosti funkcí sinus a cosinus

( ) ( ) Logaritmické nerovnice II. Předpoklady: 2924

Definice derivace v bodě

3.1.3 Vzájemná poloha přímek

9. Limita a spojitost

7.1.3 Vzdálenost bodů

Hledání hyperbol

2.4.9 Rovnice s absolutní hodnotou I

2.4.4 Kreslení grafů funkcí metodou dělení definičního oboru I

Základy matematiky pro FEK

Diferencovatelné funkce

Funkce. Obsah. Stránka 799

Základy matematiky pro FEK

Základy matematiky pro FEK

( 2 ) ( 8) Nerovnice, úpravy nerovnic. Předpoklady: 2114, Nerovnice například 2x

LIMITA FUNKCE, SPOJITOST FUNKCE

1. Funkce dvou a více proměnných. Úvod, limita a spojitost. Definiční obor, obor hodnot a vrstevnice grafu

Digitální učební materiál

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Diferenciální počet VY_32_INOVACE_M0216.

2. LIMITA A SPOJITOST FUNKCE

Průběh funkce 1. Průběh funkce. Při vyšetření grafu funkce budeme postupovat podle následujícího algoritmu:

Funkce tangens. cotgα = = Předpoklady: B a. A Tangens a cotangens jsou definovány v pravoúhlém trojúhelníku: a protilehlá b přilehlá

8 Limita. Derivace. 8.1 Okolí bodu. 8.2 Limita funkce

Pro jakou hodnotu parametru α jsou zadané vektory kolmé? (Návod: Vektory jsou kolmé, je-li jejich skalární součin roven nule.)

PRIMITIVNÍ FUNKCE DEFINICE A MOTIVACE

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Transkript:

0..0 Průěh funkce I (monotónnost) Předpoklad: 00, 009 Pedagogická poznámka: Tato hodina je značně osáhlá, tak je nutné uď přenechat poslední příklad na příští hodinu, neo se příliš nezdržovat úvodní částí. V této a několika následujících hodinách se udeme zaývat průěhem funkce a tím, co vše se o něm dá pomocí derivací zjistit. Na začátek se seznámíme se dvěma větami, jejichž důležitost poznáme pouze částečně. Rolleova věta: Mějme funkci f, která má tto vlastnosti: a) je spojitá v uzavřeném intervalu a; ) v každém odě otevřeného intervalu ( a; ) má derivaci c ) f ( a) = f ( ) Potom eistuje v otevřeném intervalu ( a; ) aspoň jeden od c, pro který platí f ( c) 0 =. Př. : Nakresli orázek liovolné funkce, která splňuje předpoklad Rolleov vět. Do orázku vznač od c. f(a)=f() a c Funkce má mít v odě c nulovou derivaci tečna v tomto odě musí ýt rovnoěžná s osou, funkce nesmí v odě ani růst ani klesat Pedagogická poznámka: Můžete nechat student, a zkusili nakreslit funkci, která splňuje podmínk vět a nemá nikde nulovou derivaci. Př. : Ověř platnost Rolleov vět pro funkce: a) =, ; ) =, ; a) =, ; spojitost ano, jde o polnomickou funkci = eistuje pro každé ; eistence derivace: ( ) f ( ) = ( ) ( ) = f ( ) = = f ( a) = f ( ) předpoklad platí musí eistovat od s nulovou derivací:

= = 0 = c - - - - Jde o graf funkce ( ) ) =, ; = + = spojitost ano eistence derivace: funkce = má špičku pro = 0 derivace neeistuje f ( ) = = f ( ) = = f ( a) = f ( ) předpoklad neplatí nemusí eistovat od s nulovou derivací: z orázku je zřejmé, že neeistuje - - - - Pedagogická poznámka: Předchozí příklad je dorým místem na zdůraznění toho, derivace neeistuje tam, kde má funkce ostré hran. Lagrangeova věta o střední hodnotě: Mějme funkci f, která má tto vlastnosti: a) je spojitá v uzavřeném intervalu a; ) v každém odě otevřeného intervalu ( a; ) má derivaci Potom eistuje v otevřeném intervalu ( a; ) aspoň jeden od c, pro který platí f ( ) f ( a) f ( c) =.. a

Př. : Jaký je vztah mezi Rolleovou a Lagrangeovou větou? Rolleova věta osahuje v předpokladech podmínku navíc. Pokud hodnot funkce v odech a, l stejné, platilo f ( ) f ( a) = 0 a pro hodnotu derivace chom dostali ( ) ( ) 0 f f a f ( c) = = = 0 pro f ( ) = f ( a) přechází Lagrangeova věta ve větu a a Rolleovu Rolleova věta je speciální případ vět Lagrangeov Př. : Nakresli orázek liovolné funkce, která splňuje předpoklad Rolleov vět. Do orázku vznač od c. f() f(a) a c Tečna grafu funkce má v odě c stejný směr jako přímka daná od a; f ( a) a ; f ( ). Kromě geometrické interpretace z předchozího příkladu můžeme Lagrangeovu větu interpretovat i fzikálně (na mnoha různých případech). Na příklad u pohu můžeme postupovat takto: = s( t) - závislost dráh na čase místo a, píšeme t, t, místo f ( ), f ( a ) píšeme ( ) ( ) ( ) ( ) f f a s t s t s s( t ), s( t ) = = = v = pomocí hodnot v krajních odech a t t t jsme určili průměrnou rchlost. ds s okamžitá rchlost: f ( c) = ( c) = = v dt t v některém z okamžiků se okamžitá rchlost rovná průměrné rchlosti. Ve skutečnosti je Lagrangeova věta užitečnější než se nám teď zdá. = pro Př. 5: (BONUS) Dokaž sporem pomocí Lagrangeov vět větu: Platí-li f ( ) 0 každé ( a; ), potom je f konstantní funkce. Předpokládáme, že platí f ( ) = 0 a zároveň funkce f ( ) není konstantní. Pokud funkce není konstantní musí v intervalu ( a; ) eistovat čísla, jejichž hodnot nejsou stejné f ( ) f ( ). Z těchto odů sestavíme kraje nového intervalu ;, ve kterém podle f ( ) f ( ) Lagrangeov vět eistuje od pro který platí f ( ) = 0 s předpokladem.. Což už je rozpor

Monotónnost funkce a derivace monotónnost = zda je funkce rostoucí neo klesající. Místo zadání: Urči, kd je funkce rostoucí neo klesající, udeme řešit příklad Urči monotónnost funkce. Př. 6: Zformuluj vztah mezi monotónností funkce v intervalu ( a; ) a hodnotami její derivace v tomto intervalu. Na grafech jsme si to již ukazovali mnohokrát: a; kladnou derivaci, je v tomto Má-li funkce f v každém odě intervalu ( ) intervalu rostoucí. Má-li funkce f v každém odě intervalu ( ; ) intervalu klesající. a zápornou derivaci, je v tomto Pedagogická poznámka: Část studentů si to určitě ude pamatovat, té druhé napíšu na tauli vztah pro derivaci funkce v odě a ukážeme si, jak musí funkce vpadat, a ze vztahu vpadlo kladné neo záporné číslo. Blíže v hodině00. Př. 7: Dokumentuj vztah mezi monotónností funkce a hodnotami její derivace na funkcích: a) = ) = c) = Pro každou funkci jsou v jednom orázku nakreslen dva graf: modře graf funkce červeně graf její derivace a) = Funkce = je rostoucí v intervalu 0; ) V intervalu 0; ) jsou hodnot derivace (funkce = ) kladné - - - - Funkce = je klesající v intervalu ( ;0 V intervalu ( ;0 jsou hodnot derivace (funkce = ) záporné ) =

Funkce = je rostoucí v R Hodnot derivace (funkce = ) jsou kladné - - - - c) = - - - - Funkce ( 0; ). = je klesající v intervalech ( ;0) a Hodnot derivace (funkce = ) jsou v oou těchto intervalech záporné. Př. 8: Urči interval monotónnosti funkcí: a) = + ) = a) = + = +, řešíme nerovnici + > 0 > pro ( ; ) derivace funkce = + je kladná a funkce rostoucí, kontrolou je třea graf = + je 5

) = =, řešíme nerovnici nulové od: ( )( ) > 0 / : > = + = 0 =, =, před 0 je + grafem je ďolík - ( ; ) ( ; ) ( ;) 0 = > funkce 0 = < funkce Opět můžeme výsledek zkonrolovat pomocí grafu = je rostoucí = je klesající 6

Př. 9: Petáková: strana 57/cvičení 8 f, f 5 strana 58/cvičení 9 g, g, g 5, g 0 Shrnutí: Podle znaménka derivace poznáme, zda je funkce rostoucí neo klesající. 7