Tema 8: Máximos, mínimos y puntos de inflexiónMAXIMOS Y MINIMOS
Se halla la primera derivada de y(x)
y'(x) = 3x² – 6 x
Se iguala a cero y se hallan las raíces:
3x² – 6 x = 0
x1 = 0
3x – 6 = 0
x2 = 6/3 = 2
Se comprueba si corresponden a máximos o a mínimos. Para lo que se halla la segunda derivada:
y''(x) = 6x – 6
Se sustituye el valor de las raíces de “x” encontradas; si es > 0 es un mínimo y si es < 0 es un máximo.
x1 = 0 ---> y''(0) = 6 . 0 – 6 = -6 < 0 => Máximo
x2 = 2 ---> y''(2) = 6 . 2 – 6 = 6 > 0 => Mínimo
Conceptos de:1) Punto máximo localPunto de una gráfica en donde el valor de una función es mayor que el de los puntos circundantes.
Si la gráfica es una curva plana y continua, el punto máximo es un punto de inflexión. La pendiente de la gráfica cambia continuamente de positivo a cero, después a negativo.
Si existe un valor más alto en alguna parte de la gráfica, este punto máximo es un máximo local (o máximo relativo). En caso contrario, se trata de un máximo absoluto.
2) Punto mínimo localPunto en una gráfica en donde el valor de una función es menor al de todos los puntos circundantes.
Si la gráfica es una curva plana y continua, el punto mínimo es un punto de inflexión. La pendiente de la gráfica cambia continuamente de negativo a cero, después a positivo.
Si existe algún valor menor en alguna parte de la gráfica, este punto mínimo es un mínimo local (o mínimo relativo). En caso contrario, se trata de un mínimo absoluto.
3) Punto de inflexión
El punto que, en una función continua, separa la parte convexa de la cóncava, se llama punto de inflexión de la función. En ellos la función no es cóncava ni convexa sino que hay cambio de concavidad a convexidad o al revés.
4)6) Función cóncava hacia arribaSacas la segunda derivada de la función y haces una desigualdad:
f ' ' (a) > 0 es cóncava hacia arriba
y = x^3 / [(x^2) - 3 ]
y'= (x^4 -9x^2) / (x^2-3)^2
y''= [12x(9-x^2)] / (x^2-3)^3
[12x(9-x^2)] / (x^2-3)^3 > 0
El denominador y el número factorizado pasan del otro lado de la igualdad y queda:
9-x^2 > 0
x^2 < 9
x < +/- 3
O sea que la función será cóncava hacia arriba en el intervalo (-infinito, -3) U (3, infinito)
Función cóncava hacia abajo
1-) Primero hacemos la primer derivada:
y´= ((x-1) - x) / (x-1)^2 (regla del cociente)
Para sacar los intervalos de concavidad necesito tener la segunda derivada (en la primera saco puntos criticos), asi que derivamos de nuevo:
y´´ = (-x + (X-1)) / (x-1)^4
= -1/ (x-1)^4
Debo sacar los puntos donde y´´ es cero o no existe. En este caso la funcion se hace cero en x=1, por lo tanto armo un intervalor desde -infinito a 1 y de 1 a +infinito:
(-oo, 1)
(1,-oo)
Luego evaluo la funcion original es decir f(x) en algun punto de cada intervalo, si es positiva es concava hacia arriba, si el resultado es negativo es concava hacia abajo:
(-oo, 1) = Evaluo en -2 => f(x) = -2/-3 = 2/3 = + => Conc hacia arriba
(1,-oo) = Evaluo en 2 => f(x) = 2/3 = + => Conc hacia arriba
Por lo tanto concluyo que la funcion nunca tiene concavidad hacia abajo