Matematik

maksimum

27. december 2018 af sumia9 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej alle. Jeg har set følgende to definitioner og ville lige høre hvorfor der i den ene definition står < og i den anden står < eller =. 

 Funktionen f har lokalt maksimum i punktetM(x_0,f(x_0 )), hvis f(x)<f(x_0) \ for \ alle \ x \ i \ nærheden \ af x_0.”

og

We \ say \ that \ f(x) \ has \ a \ relative\ (or \ local) \ maximum

at \ x=c \ if f(x) \leq f(c) for \ every \ x \ in\ some \ open \ interval\ around\ x=c


Brugbart svar (0)

Svar #1
27. december 2018 af peter lind

Den anden definition har det yderligere krav at funktionen er defineret på et åbent interval


Brugbart svar (0)

Svar #2
27. december 2018 af Pyrros

Første definition inkluderer ikke x (da den ikke er i nærheden af sig selv, men er sig selv). De betyder reelt set det samme, men den sidste inkluderer dog også x i c:

1: x_0 \not\subset x_\text{naerhed}

2: x_0 \subset x


Brugbart svar (0)

Svar #3
27. december 2018 af Pyrros

#1

Den anden definition har det yderligere krav at funktionen er defineret på et åbent interval

Det åbne interval er vel på førsteaksen, ikke andenaksen?


Brugbart svar (0)

Svar #4
27. december 2018 af peter lind

ja


Svar #5
27. december 2018 af sumia9 (Slettet)

Tak for svarene, men jeg kan stadig ikke helt se kontrasten mellem de to definitioner. Begge definitioner giver jo definitonen at et maksimumspunkt, men jeg forstår ikke hvorfor de er forskellige?


Brugbart svar (0)

Svar #6
27. december 2018 af Pyrros

#5

Tak for svarene, men jeg kan stadig ikke helt se kontrasten mellem de to definitioner. Begge definitioner giver jo definitonen at et maksimumspunkt, men jeg forstår ikke hvorfor de er forskellige?


Det prøvede jeg ellers at forklare. Den ene ekskluderer x_0 fra x i nærheden, mens den anden inkluderer x_0 (eller bare c) i x.

Så den første: hvis y-værdien ved x_0 (f(x_0)) er højere end ved alle andre omkringsliggende y-værdier, så er det et maksimum.

Den anden: hvis y-værdien ved x_0 (f(x_0)) er højere eller lig med alle omkringliggende y-værdier og sin egen
(f(x_0)), så er det et maksimum.


Brugbart svar (0)

Svar #7
27. december 2018 af peter lind

I det andet tilfælde inkludere det ikke c, hvis c er et intervalendepunkt. Ved at tage et skarpt ulighedstegn gælder det også for intervalendepunkterne. Jeg selv vil ikke kalde det et maksimum i sådan et tilfælde; men det er åbenbart meningen med det


Svar #8
27. december 2018 af sumia9 (Slettet)

#6
#5

Tak for svarene, men jeg kan stadig ikke helt se kontrasten mellem de to definitioner. Begge definitioner giver jo definitonen at et maksimumspunkt, men jeg forstår ikke hvorfor de er forskellige?


Det prøvede jeg ellers at forklare. Den ene ekskluderer x_0 fra x i nærheden, mens den anden inkluderer x_0 (eller bare c) i x.

Så den første: hvis y-værdien ved x_0 (f(x_0)) er højere end ved alle andre omkringsliggende y-værdier, så er det et maksimum.

Den anden: hvis y-værdien ved x_0 (f(x_0)) er højere eller lig med alle omkringliggende y-værdier og sin egen
(f(x_0)), så er det et maksimum.

Nu giver det bedre mening. Tak!


Brugbart svar (0)

Svar #9
27. december 2018 af Eksperimentalfysikeren

Den eneste reelle forskel på de to definitioner er netop det, du spørger om i #0: Hvorfor < i den første og ≤ i den anden?

Et eksempel: f(x) = 1 for 1<x<2 og 0 ellers. Ifølge den første definition er der ikke noget lokalt maksimum, mens den har lokalt maksimum for alle x i intervallet ]0;1[. De to definitioner giver ikke samme resultat.

f(x) har, med den anden definition og den tilsvarende for lokalt minimum, både lokalt maksimum og lokalt minimum i det nævnte interval. Dette passer med at funktionen g(x) = 1 har både globalt maksimum og globalt minimum = 1, og antager det for alle x.


Brugbart svar (1)

Svar #10
27. december 2018 af Eksperimentalfysikeren

De to definitioner betragter begge et åbent interval om c. I den første er det skrevet som i nærheden af, men meningen er den samme. Det behøver ikke at være et åbent interval. Hvis c er endepunktet af definitionsmængden, er intervallet lukket i denne ende. De to definitioner er derfor begge i srid med almindelig praksis. Skal man finde ekstrema for en funktion, der kun er defineret på et lukket interval, skal endepunkterne medtages i undersøgelsen. Forvirringen stammer sikkert fra, at man i mange tilfælde differentierer funktionen og finder stationære punkter. Disse OG ENDEPUNKTERNE er så kandidater til både lokale og globale ekstrema.

Man kan bennytte den sidste definition, hvis man underforstår, at man kun ser på fællesmængden af den åbne mængde og funktionens definitionsmængde.


Brugbart svar (0)

Svar #11
28. december 2018 af Soeffi

#0. Jeg mener, at den første definition er rigtig, mens den anden er forkert. Hvis du ser på nedenstående, så vil a, b og d alle være lokalt maksimum i følge den anden definition.

Vedhæftet fil:Untitled.png

Brugbart svar (0)

Svar #12
28. december 2018 af Eksperimentalfysikeren

#11 I tilfædet b er der lokalt maksimum, rent intuitivt, men det er der ikke ifølge den første definition, så den kan ikke være rigtig.

Det ser for mig ud som om man stiller definitioner op, uden at undersøge, om de dækker det, man vil have dem til.

Det man vil med et lokalt maksimum er vel at finde en værdi, hvorfra man ikke kan komme "opad" uden første at skulle "nedad". Dette gælder for de to tilfælde a og b, men ikke for c og d. Problemet er så at skrive dette som en ikke alt for uoverskuelig definition. For et globalt maksimum kan der være tale om flere x-værdier, hvor funktionen antager maksimumværdien, herunder også et plateau. For det lokale maksimum kan der på samme måde være tale om et plateau. Problemet er at skrive definitionen, så plateauet kommer med som lokalt maksimum, men uden af d bliver tilladt.


Svar #13
28. december 2018 af sumia9 (Slettet)

#9

Den eneste reelle forskel på de to definitioner er netop det, du spørger om i #0: Hvorfor < i den første og ≤ i den anden?

Et eksempel: f(x) = 1 for 1<x<2 og 0 ellers. Ifølge den første definition er der ikke noget lokalt maksimum, mens den har lokalt maksimum for alle x i intervallet ]0;1[. De to definitioner giver ikke samme resultat.

f(x) har, med den anden definition og den tilsvarende for lokalt minimum, både lokalt maksimum og lokalt minimum i det nævnte interval. Dette passer med at funktionen g(x) = 1 har både globalt maksimum og globalt minimum = 1, og antager det for alle x.

I eksemplet du nævner bør der ikke gælde, at ifølge den første definition er der ikke noget lokalt maksimum, mens den har lokalt maksimum for alle x i intervallet ]1;2[


Brugbart svar (0)

Svar #14
28. december 2018 af Eksperimentalfysikeren

#13 Jo, jeg har lavet en fejl. Det er selvfølgelig ]1;2[.


Skriv et svar til: maksimum

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.