Является ли f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x вогнутым или выпуклым в x = 4?

Является ли f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x вогнутым или выпуклым в x = 4?
Anonim

Ответ:

Давайте возьмем некоторые производные!

Объяснение:

За #f (x) = 1 - x - e ^ (- 3x) / x #, у нас есть

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

Это упрощает (вроде)

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

Следовательно

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

Теперь пусть x = 4.

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

Заметьте, что экспонента всегда положительна. Числитель дроби отрицателен для всех положительных значений x. Знаменатель положителен для положительных значений х.

Следовательно #f '' (4) <0 #.

Сделайте свой вывод о вогнутости.