Spiegazione procedimento massimi e minimi relativi

vrijheid
1) È data la funzione reale f(x)=(a*lnx^2+b)/x^2. Come posso trovare i valori di a e di b in modo che la curva di equazione y=f(x) abbia un estremo relativo in P(1,2)?

2) Calcolare le coordinate dei punti di massimo e di minimo relativo delle funzioni:
a) f(x) = -3x^4 +8x^3+18x^2+9


Potreste spiegarmi il procedimento per risolvere i due problemi? Grazie

Risposte
minomic
Ciao, per favore cerca di utilizzare le formule.
Comunque nel primo devi chiederti: "quali caratteristiche deve avere $P$?"
1. deve appartenere alla curva
2. deve annullare la sua derivata prima
Imponi queste condizioni e dovremmo esserci.

Per il secondo: calcoli la derivata prima della funzione e studi il suo segno, ricordando la relazione che c'è tra segno della derivata prima e crescenza/decrescenza della funzione. Può risultare utile tracciare lo schema con le frecce verso l'alto e il basso che evidenziano l'andamento della funzione.

vrijheid
Grazie mille

vrijheid
Ho provato a risolverli ma avrei ancora qualche domanda...

Per 1), è giusto sostituire le coordinate di P(1,2) in $y= (a ln(x^2+b)) / x^2$, al posto della x e della y?

E per trovare la derivata prima, calcolo direttamente f'(x) senza aver prima sostituito le coordinate del punto P?


Per il 2), ho trovato $f'(x) = -12x^3+24x^2+36x$, quindi f'(x)< 0 .

Adesso per ricavare le coordinate devo utilizzare la formula per risolvere le equazioni (ad es. di secondo grado)?

Grazie

minomic
Per il primo: $$\begin{cases}2=\frac{a\ln(1)+b}{1} \\ y' = \frac{a\frac{2x}{x^2}x^2-2x\left[a\ln(x^2)+2\right]}{x^4} = 0\end{cases}$$ Dalla prima si ottiene subito $b=2$ mentre dalla seconda, sostituendo l'ascissa di $P$, si ricava immediatamente $a=2$.

PS. Ma quella $b$ è fuori o dentro il log? Perché nel primo testo che avevi scritto sembrava fuori mentre ora la metti dentro...

Per il secondo devi studiare il segno di $$-12x^3+24x^2+36x$$ che si può riscrivere come $$12x\left(-x^2+2x+3\right)$$

vrijheid
Grazie mille, la b penso sia fuori dal log (nel foglio non si capisce molto bene...)

Quindi per il secondo non mi resta che trovare la x e la y?

minomic
Per il secondo devi studiare il segno di quell'espressione, quindi risolvere ad esempio $$12x\left(-x^2+2x+3\right) > 0$$ Che tra l'altro si può scrivere come $$-12x\left(x-3\right)\left(x+1\right) > 0$$

vrijheid
Grazie mille.

Però per il primo problema, y' , nell'ultima parte del numeratore, non dovrebbe essere $ -2x[aln(x^2)+b] $ ?

minomic
Sì ma dalla prima equazione si ricavava immediatamente $b=2$ e allora l'ho sostituito subito. Comunque hai ragione. ;)

vrijheid
Ah oky, però risolvendolo io ottengo a=3...

Comunque, sempre per il secondo esercizio, ho risolto $ -12x(x-3)*(x+1)>0 $ ,
ed ottengo x1 = 3 e x2 = -1.

Poi li ho sostituiti in $ f'(x) = 12x(-x^2+2x+3) $ , ed ottengo y1 = 648 e y2 = -24

Nella formula dei massimi e dei minimi si ha però (xM, f(xM))...

Ho sbagliato a sostituire x1 e x2 in f'(x)? Dovevo sostituirli in f(x)?

minomic
Certo: devi sostituirli in $f(x)$.

Come mai ottieni $a=3$? Hai $$a2x-2x\left[a\ln(x^2)+2\right]=0$$ $$2x\left(a-a\ln(x^2)-2\right) = 0$$ Se ora sostituisci $x=1$ ottieni $$2(a-2)=0 \quad\rightarrow\quad a=2$$ ;)

vrijheid
Si hai ragione, era un errore di calcolo. Grazie!

Quindi per (xM, f(xM)) bisogna utilizzare la derivata solo per ricavare xM?

minomic
"Lara_16":
Quindi per (xM, f(xM)) bisogna utilizzare la derivata solo per ricavare xM?

Esatto! :smt023

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