Er f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x konkav eller konveks ved x = 4?

Er f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x konkav eller konveks ved x = 4?
Anonim

Svar:

Lad os tage nogle derivater!

Forklaring:

Til #f (x) = 1 - x - e ^ (- 3x) / x #, vi har

#f '(x) = - 1 - (-3xe ^ (- 3x) -e ^ (- 3x)) / x ^ 2 #

Dette forenkler (slags) til

#f '(x) = - 1 + e ^ (- 3x) (3x + 1) / x ^ 2 #

Derfor

(3x + 1) / x ^ 3-3e ^ (- 3x) (3x + 1) / x ^ 2 #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3-3 (3x + 1) / x ^ 2)

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x-3) / x ^ 2)

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x ^ 2-3x) / x ^ 3)

# = e ^ (- 3x) ((- 9x ^ 2-6x-2) / x ^ 3) #

Lad nu x = 4.

#f '' (4) = e ^ (- 12) ((- 9 (16) ^ 2-6 (4) -2) / 4 ^ 3)

Vær opmærksom på, at eksponenten er altid positiv. Tælleren for fraktionen er negativ for alle positive værdier af x. Nævneren er positiv for positive værdier af x.

Derfor #f '' (4) <0 #.

Tegn din konklusion om konkavitet.