Matematik

ekstremalværdisætning

12. oktober 2011 af arto460 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Ekstremalværdisætningen sikrer, at en funktion defineret på et lukket interval har max og min:
Lad f være en kontinuert funktion defineret på et lukket interval. Da har f både max- og minværdier.
Dette bruges så til f.eks. at vise, at et max eller min har f '(x) = 0 i intervallet.
Mit problem er bare, at funktion man oftest differentierer jo er defineret på hele R. Tag f.eks. f(x) = x^2. Vi har f'(x) = 0 i x=0, men desværre er funktionen jo bare defineret på hele R, så vi ved ikke om maximumspunktet eksisterer og kan derfor ikke bruge differentialregning til at bestemme det. Så kunne man jo godt nok kigge på et lille interval f.eks. [-1;1] og sige, at f'(x) tydeligvis har min i dette interval og at dette må være 0. Så kunne man sige, at x^2 er monoton voksende, hvorfor x=0 også må være minimum for funktionen defineret på hele R. Men igen synes jeg ikke helt den holder, for så antager vi jo et eller andet sted stadig, at der eksisterer et minimum, hvilket vi ikke ved.
Derfor spørger jeg: Findes der ikke nogle generaliseringer af denne sætning, der tager sig af problemer som dette og problemer med kontinuerte funktioner givet ved langt grummere udtryk end x^2 og defineret på hele R.


Brugbart svar (0)

Svar #1
12. oktober 2011 af peter lind

Det nærmeste man kan komme er at sige at hvis f'(x) = 0 er der 3 muligheder nemlig lokal maksimum, lokal minimum og vendetangent. Desuden kan man se på hvad der sker med f(x) for x -> ±∞. Hvis f(x) -> ∞ som i dit eksempel kan der ikke være noget maksimum.


Brugbart svar (0)

Svar #2
12. oktober 2011 af Andersen11 (Slettet)

#0

Man benytter differentialregning til at bestemme de steder, hvor funktionen har et lokalt ekstremum, dvs. hvor f'(x) = 0 og hvor funktionens graf har en vandret tangent. Og man får herigennem kun oplysning om, hvordan funktionen opfører sig i en lille omegn omkring hvert ekstremumspunkt. Hvis funktionen er defineret på hele R, må man se på, hvordan funktionen opfører sig for x gående mod ±∞ for at tage stilling til, om nogle lokale ekstrema også er globale ekstrema.

Har man at gøre med en kontinuert funktion på et afsluttet interval, er det så en helt anden sag, da en sådan funktion altid har et (globalt) minimum og maksimum.


Skriv et svar til: ekstremalværdisætning

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.