Co nám prozradí derivace? 21. listopadu 2018

Podobne dokumenty
Necht je funkce f spojitá v intervalu a, b a má derivaci v (a, b). Pak existuje bod ξ (a, b) tak, že f(b) f(a) b a. Geometricky

Kristýna Kuncová. Matematika B2

(2) Funkce. Kristýna Kuncová. Matematika B2. Kristýna Kuncová (2) Funkce 1 / 25

Funkce zadané implicitně. 4. března 2019

(1) Derivace. Kristýna Kuncová. Matematika B2 17/18. Kristýna Kuncová (1) Derivace 1 / 35

Kristýna Kuncová. Matematika B2 18/19

MATEMATIKA 3. Katedra matematiky a didaktiky matematiky Technická univerzita v Liberci

Matematika (KMI/PMATE)

Komplexní analýza. Martin Bohata. Katedra matematiky FEL ČVUT v Praze Martin Bohata Komplexní analýza Mocninné řady 1 / 18

5. a 12. prosince 2018

7. Aplikace derivace

1 Definice. A B A B vlastní podmnožina. 4. Relace R mezi množinami A a B libovolná R A B. Je-li A = B relace na A

MATEMATIKA 1 ALEŠ NEKVINDA. + + pokud x < 0; x. Supremum a infimum množiny.

x2 + 2x 15 x 2 + 4x ) f(x) = x 2 + 2x 15 x2 + x 12 3) f(x) = x 3 + 3x 2 10x. x 3 + 3x 2 10x x 2 + x 12 10) f(x) = log 2.

Úvodní informace. 18. února 2019

Vybrané kapitoly z matematiky

fakulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem na disciplíny společného základu (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.

1 Derivace funkce a monotonie

Numerické metody minimalizace

Funkce více proměnných: limita, spojitost, derivace

Obsah. Limita posloupnosti a funkce. Petr Hasil. Limita posloupnosti. Pro a R definujeme: Je-li a < 0, pak a =, a ( ) =. vlastní body.

Matematika 2, vzorová písemka 1

Matematická analýza pro učitele (text je v pracovní verzi)

Operace s funkcemi [MA1-18:P2.1] funkční hodnota... y = f(x) (x argument)

(a). Pak f. (a) pro i j a 2 f

Aproximace funkcí 1,00 0,841 1,10 0,864 1,20 0,885. Body proložíme lomenou čarou.

Funkce více proměnných: limita, spojitost, parciální a směrové derivace, diferenciál

Matematická analýza 2. Kubr Milan

Euklidovský prostor. Funkce dvou proměnných: základní pojmy, limita a spojitost.

Cauchyova úloha pro obyčejnou diferenciální rovnici

Edita Pelantová, katedra matematiky / 16

x y (A)dy. a) Určete a načrtněte oblasti, ve kterých je funkce diferencovatelná. b) Napište diferenciál funkce v bodě A = [x 0, y 0 ].

Teorie. kuncova/ Definice 1. Necht f je reálná funkce a a R. Jestliže existuje.

Průvodce studiem V této kapitole se budeme zabývat diferenciálním počtem pro funkce více

Obsah. Petr Hasil. (konjunkce) (disjunkce) A B (implikace) A je dostačující podmínka pro B; B je nutná podmínka pro A A B: (A B) (B A) A (negace)

Diferenciální rovnice základní pojmy. Rovnice se

Matematická analýza II pro kombinované studium. Konzultace první a druhá. RNDr. Libuše Samková, Ph.D. pf.jcu.cz

Petr Hasil. c Petr Hasil (MUNI) Nekonečné řady MA III (M3100) 1 / 187

Sb ırka pˇr ıklad u z matematick e anal yzy II Petr Tomiczek

Komplexní analýza. Martin Bohata. Katedra matematiky FEL ČVUT v Praze Martin Bohata Komplexní analýza Úvod 1 / 32

Inverzní Z-transformace

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

Elementární funkce. Edita Pelantová. únor FJFI, ČVUT v Praze. katedra matematiky, FJFI, ČVUT v Praze

1 Soustava lineárních rovnic

Linea rnı (ne)za vislost

Mendelova univerzita v Brně user.mendelu.cz/marik

Numerické metody 8. května FJFI ČVUT v Praze

Určitý (Riemannův) integrál a aplikace. Nevlastní integrál. 19. prosince 2018

Stochastické modelování v ekonomii a financích Konzistence odhadu LWS. konzistence OLS odhadu. Předpoklady pro konzistenci LWS

Zadání: Vypočítejte hlavní momenty setrvačnosti a vykreslete elipsu setrvačnosti na zadaných

Statistika (KMI/PSTAT)

Matematika I (KMI/PMATE) Co se naučíme? x = a a x = b. rozumět pojmu střední hodnota funkce na daném intervalu. Obrázek 1.

kontaktní modely (Winklerův, Pasternakův)

Kapitola 2. Nelineární rovnice

Okrajový problém podmínky nejsou zadány v jednom bodu nejčastěji jsou podmínky zadány ve 2 bodech na okrajích, ale mohou být

Katedra aplikované matematiky FEI VŠB Technická univerzita Ostrava

Matematika prˇedna sˇka Lenka Prˇibylova 7. u nora 2007 c Lenka Prˇibylova, 200 7

Kapitola 4: Soustavy diferenciálních rovnic 1. řádu

Obsah. 1 Konstrukce (definice) Riemannova integrálu Výpočet Newtonova Leibnizova věta Aplikace výpočet objemů a obsahů 30

Stavový popis Stabilita spojitých systémů (K611MSAP) Katedra aplikované matematiky Fakulta dopravní ČVUT. čtvrtek 20. dubna 2006

Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta. bankovnictví. Katedra pravděpodobnosti a matematické statistiky

Obsah. Aplikovaná matematika I. Vlivem meze Vlivem funkce Bernhard Riemann. Mendelu Brno. 3 Vlastnosti určitého integrálu

Jednoduchá zobrazení. Podpořeno z projektu FRVŠ 584/2011.

Speciální funkce, Fourierovy řady a Fourierova transformace

Metody, s nimiž se seznámíme v této kapitole, lze použít pro libovolnou

Petr Beremlijski, Marie Sadowská

podle přednášky doc. Eduarda Fuchse 16. prosince 2010

Geometrická nelinearita: úvod

Jednoduchá zobrazení. Podpořeno z projektu FRVŠ 584/2011.

Příručka k rychlé instalaci: NWD2105. Základní informace. 1. Instalace softwaru

MATEMATIKA 2. Úlohy, otázky, aplikace

Logika V. RNDr. Kateřina Trlifajová PhD. Katedra teoretické informatiky Fakulta informačních technologíı BI-MLO, ZS 2011/12

Obsah. 1.2 Integrály typu ( ) R x, s αx+β

Energetické principy a variační metody ve stavební mechanice

VŠB-Technická univerzita Ostrava

3.1 Derivace funkce Definice derivace Vlastnosti derivace Derivace elementárních funkcí... 49

HOMOGENIZACE ÚLOH NEURČITOSTMI V KOEFICIENTECH

FAKULTA STAVEBNÍ JOSEF DALÍK NUMERICKÉ METODY II

Škola matematického modelování 2017

Matematika 1 Jiˇr ı Fiˇser 24. z aˇr ı 2013 Jiˇr ı Fiˇser (KMA, PˇrF UP Olomouc) KMA MAT1 24. z aˇr ı / 52

FAKULTA STAVEBNÍ NUMERICKÉ METODY II

Matematika III Stechiometrie stručný







Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta

ROBUST January 19, Zdeněk Fabián Ústav informatiky AVČR Praha

Jan Kotera. Vlnky a zpracování obrazu

Matematické modelování elmg. polí 2. kap.: Magnetostatika

DFT. verze:

Laplaceova transformace

Katedra aplikované matematiky FEI VŠB Technická univerzita Ostrava

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE

Kvalitativní analýza nelineárních rovnic typu reakce-difuze

Matematika pro ekonomiku

Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze

Stabilita proudění. Matematický ústav, Univerzita Karlova. 7. května 2015

Transkrypt:

Co nám prozradí derivace? Seminář sedmý 21. listopadu 2018

Derivace základních funkcí

Tečna a normála Tečna ke grafu funkce f v bodě dotyku T = [x 0, f (x 0 )]: y f (x 0 ) = f (x 0 )(x x 0 ) Normála: y f (x 0 ) = 1 f (x 0 ) (x x 0) Příklady y = arctg x, [1,?] y = x 3 + 3x 2 5, tečnu kolmou k y = 2x 6y + 1

Monotonie, extrémy Věta. Necht funkce f je spojitá v intervalu I. Pak platí implikace: f > 0 f je v intervalu I rostoucí f 0 f je v intervalu I neklesající f < 0 f je v intervalu I klesající f 0 f je v intervalu I nerostoucí f = 0 f je v intervalu I konstantní Lokální extrémy Funkce má v bodě x 0 lokální minimum (lokální maximum), existuje-li okoĺı P(x 0 ) bodu x 0, že pro všechna x P(x 0 ) platí: f (x) f (x 0 ) resp. f (x) f (x 0 ) Věta Má-li funkce f v bodě x 0 lokální extrém a existuje-li f (x 0 ), je f (x 0 ) = 0. To znamená, že funkce může nabývat svých lokálních extrémů na intervalu I v těch vnitřních bodech intervalu I, ve kterých: nemá derivaci derivace je rovna nule

Globální (absolutní) extrémy Definice: Necht M D(f ) a x 0 M. Funkce f nabývá na množině M globálního maxima (resp. globálního minima) v bodě x 0, jestliže pro všechna x M platí f (x) f (x 0 ) resp. f (x) f (x 0 ) Spojitá funkce na uzavřeném intervalu a, b nabývá absolutních extrémů. Extrémy mohou být: v bodě lokálního extrému na (a, b) nebo v krajních bodech a, b. Příklad: y = 1 5 (x 2 + 2x) 4 = 1 (x 2 + 2x) 4 5, na intervalu 1, 2.

Konvexní a konkávní funkce Věta. Necht funkce f je spojitá v intervalu I. Pak platí implikace: f > 0 f je v intervalu I ryze konvexní f 0 f je v intervalu I konvexní f < 0 f je v intervalu I ryze konkávní f 0 f je v intervalu I konkávní f = 0 f je v intervalu I lineární Inflexní bod Bod [x 0, f (x 0 )] je inflexním bodem funkce f, jestliže existuje f (x 0 ) R a funkce f je v nějakém levém okoĺı bodu x 0 ryze konvexní a nějakém pravém okoĺı bodu x 0 ryze konkávní (resp. naopak). (Tj. konvexnost se mění na konkávnost (resp. naopak).)

Asymptoty Rovnice asymptot. svislá: x = x 0, pokud aspoň jedna jednostranná limita pro x x 0 je ± šikmá: y = kx + q, kde k = lim f (x) x, q = lim f (x) kx

Průběh funkce 1 Pro funkci určíme: 1 definiční obor D(f ), 2 zda je (není) sudá, lichá, periodická 3 průsečíky s osami souřadnic (pokud existují) 4 jednostranné limity v krajních bodech D(f ) 2 Najdeme rovnice asymptot. svislá: x = x 0, pokud aspoň jedna jednostranná limita pro x x 0 je ± šikmá: y = kx + q, kde k = lim f (x) x, q = lim f (x) kx 3 Vypočteme a vyšetříme derivaci f (x) : > 0 f (x) je rostoucí f (x) < 0 f (x) je klesající = 0 stacionární body 4 Vypočteme a vyšetříme druhou derivaci f (x) : > 0 f (x) je ryze konvexní f (x) < 0 f (x) je ryze konkávní = 0 možné inflexní body 5 Graf.

Půběh funkce : příklady y = 1 20 x 5 1 6 x 3 y = 1 2 x + arctg x y = arctg 1 x

Půběh funkce y = x 2 +1 x 2 1 1. Pro funkci určíme: 1 definiční obor D(f ) = (, 1) ( 1, 1) (1, ), 2 zda je sudá: f ( x) = ( x)2 + 1 ( x) 2 1 = x 2 + 1 x 2 = f (x) je sudá. 1 Proto vyšetříme průběh pouze na množině 0, 1) (1, + ) 3 průsečíky s osami souřadnic (pokud existují): x = 0 y = 1 Y = [0, 1]; y 0 x D(f ) 4 jednostranné limity v krajních bodech D(f ): x 2 + 1 lim x x 2 1 = 1 x 2 + 1 lim x 1 + x 2 1 = x 2 + 1 (x 1)(x 1) = 2 0 + = + lim x 1 x 2 + 1 x 2 1 = x 2 + 1 (x 1)(x 1) = 2 0 =

Průběh y = x 2 +1 x 2 1 2. Určíme derivaci: : 1. a 2. derivace y = 2x(x 2 1) (x 2 + 1) 2x (x 2 1) 2 = 4x (x 2 1) 2 4x (x 2 1) 2 > 0 x (, 1) f (x) je rostoucí x ( 1, 0) f (x) je rostoucí < 0 x (0, 1) f (x) je klesající x (1, ) f (x) je klesající = 0 x = 0 M = [0, 1] lokální maximum 3. Určíme druhou derivaci: y = 4(x 2 1) 2 + 4x 2(x 2 1) 2x (x 2 1) 4 = 12x 2 + 4 (x 2 1) 3 12x 2 + 4 (x 2 1) 3 > 0 x 2 1 > 0 x (, 1) f (x) je konvexní x (1, ) f (x) je konvexní < 0 x 2 1 < 0 x ( 1, 1) f (x) je konkávní 0 nemá inflexní body

Průběh y = x 2 +1 x 2 1 : Asymptoty svislá: x = x 0, pokud aspoň jedna jednostranná limita pro x x 0 je ± x 2 + 1 lim x 1 + x 2 1 = lim x 2 + 1 x +1 x 2 1 = Tedy přímky x = 1 a x = 1 jsou svislými asymptotami. šikmá: y = kx + q, kde k = lim f (x) x, q = lim f (x) kx f (x) x 2 + 1 lim = lim x x x + (x 2 1)x = 0 x 2 + 1 lim f (x) 0 x = lim x x x 2 1 = 1 Přímka y = 1 je šikmá asymptota.