Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta



Podobné dokumenty
PRŮBĚH FUNKCE JEDNÉ REÁLNÉ PROMĚNNÉ

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

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

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

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

Seminární práce z matematiky

c ÚM FSI VUT v Brně 20. srpna 2007

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).

PRŮBĚH FUNKCE - CVIČENÍ

Digitální učební materiál

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

Zlín, 23. října 2011

LOKÁLNÍ EXTRÉMY. LOKÁLNÍ EXTRÉMY (maximum a minimum funkce)

MATEMATIKA I. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Aplikace derivace ( )

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Vypracoval: Mgr. Lukáš Bičík TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

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

Mocninná funkce: Příklad 1

10. Derivace, průběh funkce

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Definice derivace v bodě

Funkce jedn e re aln e promˇ enn e Derivace Pˇredn aˇska ˇr ıjna 2015

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

Průběh funkce pomocí systému MAPLE.

Průběh funkce pomocí systému MAPLE.

IX. Vyšetřování průběhu funkce

Pavlína Matysová. 5. listopadu 2018

MATEMATIKA I - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

1. DIFERENCIÁLNÍ POČET FUNKCE DVOU PROMĚNNÝCH

Aplikace derivace a průběh funkce

1.1 Příklad z ekonomického prostředí 1

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

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

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

Pojem limity funkce charakterizuje chování funkce v blízkém okolí libovolného bodu, tedy i těch bodů, ve kterých funkce není definovaná. platí. < ε.

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

Diferenciální počet - II. část (Taylorův polynom, L Hospitalovo pravidlo, extrémy

10. cvičení - LS 2017

Diferenciální počet funkce jedné proměnné 1

22. & 23. & 24. Vlastnosti funkcí a jejich limita a derivace

Přednáška 1: Reálná funkce jedné reálné proměnné

Význam a výpočet derivace funkce a její užití

Ukázka závěrečného testu

Výsledky Př.1. Určete intervaly monotónnosti a lokální extrémy funkce a) ( ) ( ) ( ) Stacionární body:

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

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

Derivace a monotónnost funkce

f(x) = arccotg x 2 x lim f(x). Určete všechny asymptoty grafu x 2 2 =

7.1 Extrémy a monotonie

1 LIMITA FUNKCE Definice funkce. Pravidlo f, které každému x z množiny D přiřazuje právě jedno y z množiny H se nazývá funkce proměnné x.

f jsou osově souměrné podle přímky y = x. x R. Najdi

Matematika B 2. Úvodní informace

Prbh funkce Jaroslav Reichl, 2006

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

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a

Poznámka: V kurzu rovnice ostatní podrobně probíráme polynomické rovnice a jejich řešení.

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 16. ledna 2009

Průběh funkce II (hledání extrémů)

Příklady na konvexnost a inflexní body. Funkce f (x) = x 3 9x. Derivace jsou f (x) = 3x 2 9 a f (x) = 6x. Funkce f je konvexní na intervalu (0, )

Lineární funkce, rovnice a nerovnice

MASARYKOVA UNIVERZITA. Řešené příklady na extrémy a průběh funkce se zaměřením na ekonomii

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

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

Limita a spojitost funkce

Základy matematiky pro FEK

Matematika 2 Průběh funkce

Přijímací zkouška pro nav. magister. studium, obor učitelství F-M, 2012, varianta A

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 4. února 2009

Vyšetřování průběhu funkce pomocí programu MatLab. 1. Co budeme potřebovat?

Limita a spojitost funkce a zobrazení jedné reálné proměnné

Vypracoval: Mgr. Lukáš Bičík TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

Stručný přehled učiva

D(f) =( 1, 1) [ ( 1, 1) [ (1, 1). 2( x)3 ( x) 2 1 = 2(x) 3. (x) 2 1 = f(x) Funkce je lichá, není periodická

Funkce. Obsah. Stránka 799

Funkce. Vlastnosti funkcí

POSLOUPNOSTI A ŘADY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

POSLOUPNOSTI A ŘADY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

DIFERENCIÁLNÍ POČET SPOJITOST FUNKCE,

, f g jsou elementární funkce.

KFC/SEM, KFC/SEMA Elementární funkce

Správné řešení písemné zkoušky z matematiky- varianta A Přijímací řízení do NMgr. studia učitelských oborů 2010

Limita a spojitost LDF MENDELU

Konvexnost, konkávnost

2. spojitost (7. cvičení) 3. sudost/lichost, periodicita (3. cvičení) 4. první derivace, stacionární body, intervaly monotonie (10.

(Zavedení pojmu funkce, vlastnosti. Repetitorium z matematiky

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 17. února ( sin (π 2 arctann) lim + 3. n 2. π 2arctan n. = lim + 3.

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: MATEMATIKA ČTVRTÝ VĚRA JÜTTNEROVÁ Název zpracovaného celku: DERIVACE ZÁKLADNÍ A SLOŽENÉ FUNKCE

Algebraické rovnice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Ohraničenost kořenů a jejich. Aproximace kořenů metodou půlení intervalu.

Aplikační úlohy z diferenciálního počtu jedné proměnné

Derivace funkce. existuje limita lim 0 ) xx xx0. Jestliže tato limita neexistuje nebo pokud funkce ff

Lineární funkce, rovnice a nerovnice 4 lineární nerovnice

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

Řešení 1b Máme najít body, v nichž má funkce (, ) vázané extrémy, případně vázané lokální extrémy s podmínkou (, )=0, je-li: (, )= +,

1. Určíme definiční obor funkce, její nulové body a intervaly, v nichž je funkce kladná nebo záporná.

Funkce pro studijní obory

Vysoká škola polytechnická Jihlava. Obor Finance a řízení. Matematika 1,2 - Miloš Kraus

13. DIFERENCIÁLNÍ A INTEGRÁLNÍ POČET

Transkript:

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická akulta DRUHÁ SEMINÁRNÍ PRÁCE Z DIFERENCIÁLNÍHO POČTU PRŮBĚH FUNKCE 000/001 Cirik, M-ZT

Zadání: Vyšetřete průběh unkce ( ) : y Vypracování: ( ) : y Předně určíme deiniční obor: R { 1,1 } (, 1) ( 1,1 ) ( 1, ) D Tato unkce je sudá, neboť jsou splněny obě podmínky pro sudost unkce 1 tj. 1. D D Funkce není periodická.. ( ) ( ) Při vyšetřování unkce, zjišťujeme unkční hodnoty v krajních bodech deiničního oboru. V našem případě jsou to vlastní body 1, 1 a nevlastní,. Protože je unkce sudá, omezíme se jen na vyšetřování nezáporné části. Nejprve vlastnosti unkce v okolí bodu 1. Ten nepatří do D a proto určíme limity unkce v pravém a levém okolí tohoto bodu. lim 1 Na výpočet této limity nemáme zavedený vzorec a tak použijeme substituci y, jež nás dovede k cíli : y lim, y 0 + y proto lim. 1 Obdobně dojdeme k lim. 1 + ( ) () 1 Deinice sudé unkce ( ) gra je souměrný podle osy y 1 lim 0+ 1

A konečně v nevlastních bodech ± je limita lim 1 lim + lim ± ± ± 0 1 1. Z předchozích výpočtů plyne, že křivka má asymptoty y 1, ± 1. Výpočtem limit jsme zároveň určili dva absolutní (globální) etrémy a jeden lokální: - v intervalu ( 1,1 ) má unkce maimum - v intervalech (, 1) a 1, má unkce minimum a maimum 1 ( ) Nyní vyšetříme zda, případně kolik a jaké, má unkce ( ) průsečíky s osami souřadnic. S osou nemá unkce žádné průsečíky, protože pro y 0 není deinována. Pro 0 0 je 1 0 y, proto má ( ) právě jeden průsečík s osou y a to [ 0,1]. Zatím jsme zjistili, že naše unkce není deinována v bodech 1 a 1 a proto není spojitá v R. Nevíme však, jaký je její průběh v jednotlivých intervalech deiničního oboru. Abychom získali názornější představu o průběhu unkce, zjistíme má-li derivaci. y ( ) ) ( ) ) ) ) ( )( ) ) ( ) ) ) Protože má vlastní derivaci 5, můžeme určit její vlastnosti v intervalech 0,1) a ( 1, ). V těchto intervalech je > 0 a proto jde o unkci ryze monotónní, rostoucí 6 v daných intervalech 7. Výpočtem zjistíme druhou derivaci unkce. Ta nám pomůže určit další etrém v intervalu,1) 0 a zároveň vyšetřit konkávnost a konvenost. R ( 1, 1 H 5 () je spojitá v intervalech (-,-1),(-1,1),(1, ) (věta s spojité unkci) 6 Plyne z věty o postačujících podmínkách ryzí monotónnosti unkce na intervalu 7 V intervalech (-,-1),(-1,0> je unkce klesající.

( ) ) + ) ) + ) ( + ) ) ( ) )( ) ) ( + 1) ) ) + 1 Abychom mohli určit lokální etrém unkce ( ) musíme najít kořeny rovnice ( ) 0 v intervalu 0,1), pomocí druhé derivace,. V našem případě ) 0 ( ) 0 0 tento kořen 8 pak dosadíme do druhé derivace, tj. () ( 0 + 1) y 0, 0 ) protože je ( 0 ) > 0, má bodě 0 lokální minimum. Můžeme rovněž konstatovat, že unkce nemá inlení body 9. Konkávnost a konvenost unkce v intervalech 0,1) a ( 1, ) vyšetříme pomocí vlastností druhé derivace unkce. Tedy 0,1) ( + 1) : y > 0 unkce je v tomto intervalu konvení ( 1, ): ( ) ( + 1) ) Můžeme zkonstruovat gra. y < 0 unkce je v tomto intervalu konkávní, 8 stacionární bod 9 Pro eistenci inleního bodu je nutné splnění jedné z podmínek a to buď ( 0 )0, nebo ( 0 ) neeistuje.

Obvyklý postup při vyšetřování průběhu unkce 10 : 1. Zjistíme deiniční obor unkce, vyjádříme jej v intervalech a z nich poznáme, kde je unkce spojitá. Funkce je spojitá v ( a, b) pro každý bod tohoto intervalu, když ( ) ( c) < ε, kde ε > 0 je libovolně zvolené číslo, a pro všechna z okolí bodu c je c < δ kde δ > 0 je na ε nezávislé.,. Určíme, je-li unkce lichá [ ( ) ( ) ] nebo sudá [ ( ) ( ) ]. Je-li unkce lichá, je souměrná podle středu souměrnosti (obyčejně to bývá počátek souřadnic y), je-li sudá, je souměrná podle osy y.. Určíme průsečíky křivky s osami pravoúhlých souřadnic. Body, ve kterých křivka protíná osu spolu s body, ve kterých není křivka spojitá, rozlišují intervaly, v nichž je gra křivky nad osou od intervalů, ve kterých je gra křivky pod osou.. V krajních bodech deiničních intervalů, ve kterých je unkce spojitá, stanovíme limity unkce a dále lim ( ). ± 5. Vypočítáme ( ) a ( ), abychom zjistily, kde je unkce rostoucí [ ( ) > 0], klesající [ ( ) < 0] a kde jsou lokální etrémy. Dostaneme-li dosazením kořenů rovnice ( ) 0 do ( ) hodnotu ( ) > 0, má unkce lokální minimum, při ( ) < 0 má unkce lokální maimum. V intervalech, kde ( )> 0, je křivka konvení (vypuklá), kde ( ) < 0, je křivka konkávní (vydutá). Body, v nichž ( ) mění znaménko, jsou inlení body. Najdeme je tak, že stanovíme hodnoty, pro které je ( ) 0 nebo neeistuje. Číslo c je inlení bod, když eistuje takové okolí bodu c, že pro > c je oblouk křivky konvení a pro < c konkávní. Je nutné si uvědomit, že když má ( ) konečnou derivaci, je inlení bod c taky nulovým bodem druhé derivace čili kořen rovnice ( ) 0. Obrácená věta neplatí, tj. z ( ) 0 nevyplívá, že v bodě c má ( ) etrém a že bod c je inlením bodem. 6. Asymptota je tečna křivky ( ), jejíž bod dotyku je v nekonečnu. Platí-li lim ( ) ±, je přímka a a její asymptotou. Jinak asymptoty mají rovnice 10 HLAVÁČEK, A.: Sbírka řešených příkladů z vyšší matematiky, SPN Praha 1971 5

y k + q, kde a y jsou souřadnice bodů na asymptotách. Eistují-li konečné limity ( ) lim k a lim [ ( ) k] q ± ± pak je asymptotou přímka y k + q. Můžeme-li rovnici křivky rozložit (tj.rozložit její pravou stranu, obyčejně dělením čitatele jmenovatelem, má-li tvar zlomku) na dvě části, z nichž jedna je lineární tvaru k + q a druhá zbytek ϕ ( ), tj. ( ) k + q + ϕ( ) ϕ, je přímka y k + q asymptotou. a ( ) 0 ± 7. Zpřesnění grau křivky provedeme sestavením tabulky souřadnic dalších bodů křivky, tj. ke zvoleným hodnotám (z deiničního oboru unkce) vypočítáme hodnoty y. Do dalších řádků tabulky zapíšeme hodnoty ( ), ( ), ve kterých intervalech je unkce rostoucí, ve kterých klesá, kde je vypuklá, kde je dutá, kde jsou lokální etrémy, inlení body apod., případně sestavíme dílčí tabulky pro jednotlivé charakteristické vlastnosti vyšetřované unkce. 6