Je f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x konkavna ali konveksna pri x = 4?

Je f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x konkavna ali konveksna pri x = 4?
Anonim

Odgovor:

Vzemimo nekaj derivatov!

Pojasnilo:

Za #f (x) = 1 - x - e ^ (- 3x) / x #, imamo

#f '(x) = - 1 - (-3xe ^ (- 3x) -e ^ (- 3x)) / x ^ 2 #

To poenostavlja (nekako)

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

Zato

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

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3-3 (3x + 1) / x ^ 2) #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x-3) / x ^ 2) #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x ^ 2-3x) / x ^ 3) #

# = e ^ (- 3x) ((- 9x ^ 2-6x-2) / x ^ 3) #

Pustite x = 4.

#f '' (4) = e ^ (- 12) ((- 9 (16) ^ 2-6 (4) -2) / 4 ^ 3) #

Opazujte, da je eksponencial vedno pozitiven. Števec frakcije je negativen za vse pozitivne vrednosti x. Imenovalec je pozitiven za pozitivne vrednosti x.

Zato #f '' (4) <0 #.

Narišite zaključek o konkavnosti.