Ekstreemumid

iDevice ikoon Ekstreemumi mõiste, ekstreemumi liigid

Kui funktsiooni y = f(x) kasvamine läheb x suurenedes kohal x0 üle kahanemiseks, siis on koht x0 selle funktsiooni maksimumkoht ja arv f(x0) funktsiooni maksimum. Punkt M(x0; f(x0)) on funktsiooni graafiku maksimumpunkt.

(v.t. allpool vasakpoolset joonist)

Kui funktsiooni y = f(x) kahanemine läheb x suurenedes kohal x0 üle kasvamiseks, siis on koht x0 selle funktsiooni miinimumkoht ja arv f(x0) funktsiooni miinimum. Punkt N(x0; f(x0)) on funktsiooni graafiku miinimumpunkt.

(v.t. allpool parempoolset joonist).


iDevice ikoon Pildigalerii
Näita maksimum pilti
maksimum
Näita miinimum pilti
miinimum
iDevice ikoon Ekstreemumi leidmise eeskiri

Üldiselt võib väita et

Kui funktsioon y = ƒ(x) on pidev kohal x0 ja argumendi üleminekul väärtusest x = x0 funktsiooni tuletise märk muutub plussist miinuseks, siis funktsioonil on sellel kohal maksimum.

Kui funktsioon y = ƒ(x) on pidev kohal x0 ja argumendi üleminekul väärtusest x = x0 funktsiooni tuletise märk muutub miinusest plussiks, siis funktsioonil on sellel kohal miinimum.

Näide 1.

Leiame funktsiooni y = x3 - 3x2 - 9x + 8 ekstreemumid.

1) Leiame funktsiooni tuletise:

y' = 3x2 - 6x - 9.

2) Et tuletis on määratud igal x väärtusel, siis saavad ekstreemumkohtadeks olla

ainult tuletise nullkohad.

3x2 - 6x - 9 = 0 x1 = -1 ja x2 = 3.

3) Uurime tuletise märki tema nullkohtade ümbruses, võttes lisaks näiteks väärtused -2; 0 ja 4.

ƒ'(-2) = 3·(-2)2 - 6·(-2) - 9 = 15 > 0,

ƒ'(0) = 3·02 - 6·0 - 9 = -9 < 0,

ƒ'(4) = 3·42 - 6·4 - 9 = 15 > 0.

Saadud tulemused võime märkida järgmisse tabelisse:

x

]-∞;-1[

-1

]-1; 3[

3

]3; [

ƒ'(x)

+

0

-

0

+

ƒ(x)

max

min

Et kohal -1 funktsiooni tuletise märk muutub plussist miinuseks, siis funkt-

siooni kasvamine asendub kahanemisega ja funktsioonil y = x3 - 3x2 - 9x + 8

on sellel kohal maksimum.

Et kohal 3 funktsiooni tuletise märk muutub miinusest plussiks, siis funkt-

siooni kahanemine asendub kasvamisega ja funktsioonil y = x3 - 3x2 - 9x + 8

on sellel kohal miinimum.

5) Funktsiooni maksimum- ja miinimumväärtused leiame arvutades

ymax = y(-1) = (-1)3 - 3·(-1)2 - 9·(-1) + 8 = 13;

ymin = y(3) = 33 - 3·32 - 9·3 + 8 = 19.

Näide 2.

Leiame funktsiooni y = 4x3 - x4 ekstreemumid.

1) Leiame funktsiooni tuletise:

y' = 12x2 - 4x3 = 4x2(3-x).

2) Leiame tuletise nullkohad:

4x2(3-x) = 0 x1 = 0 ja x2 = 3.

3) Uurime tuletise märki tema nullkohtade ümbruses, andes x-le näiteks väärtused -1; 1 ja 4.

ƒ'(-1) = 4·(-1)2(3+1) = 16 > 0,

ƒ'(1) = 4·12(3-1) = 8 > 0,

ƒ'(4) = 4·42(3 - 4) = -64 < 0.

Saadud tulemused võime märkida järgmisse tabelisse:

x

]-; 0[

0

]0; 3[

3

]3; [

ƒ'(x)

+

0

+

0

-

ƒ(x)

ekstreemumit ei ole

max

Seega funktsioonil y = 4x3 - x4 on kohal x = 3 maksimum

ymax = ƒ(3) = 4·33 - 34 = 33(4 - 3) = 27.


iDevice ikoon Ekstreemumite leidmine Wirise abil
Avage tööleht (vajutage SIIA),  uurige näiteid  ja lahendage töölehel olevad ülesanded.

iDevice ikoon Ülesanded

Leidke funktsiooni ekstreemumkohad, ekstreemumid ja graafiku ekstreemumpunktid. Kontrollimiseks kasutage GeoGebrat või Wirist.

1) y = x3 - 6x2                  2) y = 6x2 - x3              3) y = -x2+3x

4) y = -x2+3x+4              5) y = (x - 2)2               6) y = (3-x)2

7) y = x3-3x2+5               8) y = 5                        9) y = 1 - cos x