Czy f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x wklęsłe lub wypukłe przy x = 4?

Czy f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x wklęsłe lub wypukłe przy x = 4?
Anonim

Odpowiedź:

Weźmy trochę pochodnych!

Wyjaśnienie:

Dla #f (x) = 1 - x - e ^ (- 3x) / x #, mamy

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

To upraszcza (rodzaj) do

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

W związku z tym

#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) #

Teraz niech x = 4.

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

Zauważ, że wykładnicza jest zawsze dodatnia. Licznik ułamka jest ujemny dla wszystkich dodatnich wartości x. Mianownik jest dodatni dla dodatnich wartości x.

W związku z tym #f '' (4) <0 #.

Narysuj swój wniosek na temat wklęsłości.