Hola : ) ,
Para hallar los máximos y mínimos necesitamos saber derivar , ya que necesitamos los puntos críticos donde la pendiente de la función sea 0 , si la pendiente es 0 implica que hay un punto de inflexión por lo tanto se encuentra un máximo o mínimo en ese punto.
Este método no funciona para todas las funciones va a depender de la diferenciabilidad en el punto , pero los polinimios son funciones sin problemas para eso.
Comencemos :
f(x) = 2x³ + 9x² + 12x + 24
La derivada :
f ' (x) = 6x² + 18x + 12
Ahora buscamos los puntos críticos = > f ' (x) = 0
0 = 6x² + 18x + 12 / : 6
x² + 3x + 2 = 0
(x + 2)(x + 1) = 0
Luego :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=x_%7B1%7D%20%3D%20-%202%20%5C%5C%0Ax_%7B2%7D%20%3D%20-1" />
Estos puntos son candidatos a mínimos o máximos , para determinar cual es utilizamos la segunda derivada, si :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=f%20%27%20%27%28x_%7Bi%7D%29%20%5C%20%5Ctextless%20%5C%20%200%20%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%20%20M%5C%27aximo%20%5C%20en%20%5C%20x_%7Bi%7D%20%5C%5C%0Af%20%27%20%27%28x_%7Bi%7D%29%20%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%20%200%20%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%20%20M%5C%27inimo%20%5C%20en%20%5C%20x_%7Bi%7D%20%5C%5C" />
Hallemos la segunda derivada ;
f ' (x) = 6x² + 18x + 12
f''(x) = 12x + 18
Evaluamos los puntos ;
x = - 1
f '' ( - 1) = - 12 + 18
f '' ( - 1) = 6 , el valor es mayor que 0 , por lo tanto,
en x = - 1 hay un mínimo local.
Ahora ,
x = - 2
f '' ( - 2) = - 24 + 18
f '' ( - 2) = - 6 = > menor que 0 , por lo tanto hay un máximo local en x = - 2
Podemos obtener el punto si evaluamos en la función original :
f( - 1) = 2 * ( - 1³) + 9( - 1)² + 12 * - 1 + 24
f( - 1) = - 2 + 9 - 12 + 24
f( - 1) = 19
Hay un mínimo en ( - 1, 19)
f( - 2) = 2 * ( - 2)³ + 9( - 2)² + 12 * - 2 + 24
f( - 2) = 2 * - 8 + 9 * 4
f( - 2) = - 16 + 36
f( - 2) = 20
Hay un máximo en ( - 2, 20).
[ Así hallas máximos o mínimos ] * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
Este es un método , otro métodomás intuitivo es observar la pendiente de la función , teníamos que :
f ' (x) = 6x² + 18x + 12
f ' (x) = 6(x + 1)(x + 2)
Observamos los productos y vemos para que valores la pendiente de la función es negativa o positiva - inf - 2 - 1 inf
(x + 1) | - | - | + |
(x + 2) | - | + | + |
f '(x) | + | - | + |
Este cuadro ve el signo de f ' (x) en su dominio , es solo el producto de los signos que tienen los factores en cada intervalo , observa que la pendiente es positiva del intervalo ( - infinito , - 2) y luego la pendiente se vuelve negativa , por lo tanto allí hay un máximo , hay otro cambio de signo de ( - 2, - 1) a ( - 1, inf) , la pendiente era negativa pero después de x = - 1 , la pendiente ahora es positiva que significa eso , que hay un mínimo allí, este método es menos analítico pero espara ver un estudio gráfico de la función.
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Elige el método que quieras , espero haber explicado "bien" si tienes una consulta la pones como comentario y edito algo en la respuesta para completarla ,
saludos : ).