Welche x-Werte ist die Funktion konkav, wenn f (x) = 15x ^ (2/3) + 5x ist?

Welche x-Werte ist die Funktion konkav, wenn f (x) = 15x ^ (2/3) + 5x ist?
Anonim

#f (x) = 15x ^ (2/3) + 5x # ist für alle nach unten konkav #x <0 #

Wie Kim vorschlug, sollte ein Graph dies deutlich machen (siehe unten in diesem Beitrag).

Abwechselnd, Beachten Sie, dass #f (0) = 0 #

und auf kritische Punkte prüfen, indem Sie die Ableitung nehmen und auf setzen #0#

wir bekommen

#f '(x) = 10x ^ (- 1/3) +5 = 0 #

oder

# 10 / x ^ (1/3) = -5 #

was vereinfacht (wenn #x <> 0 #) zu

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

# rarr # # x = -8 #

Beim # x = -8 #

#f (-8) = 15 (-8) ^ (2/3) + 5 (-8) #

#=15(-2)^2 + (-40)#

#=20#

Schon seit (#-8,20#) ist der einzige kritische Punkt (anders als (#0,0#))

und #f (x) # nimmt von ab # x = -8 # zu # x = 0 #

es folgt dem #f (x) # nimmt auf jeder Seite von (#-8,20#), so

#f (x) # ist nach unten konkav, wenn #x <0 #.

Wann #x> 0 # das merken wir einfach

#g (x) = 5x # ist eine gerade Linie und

#f (x) = 15x ^ (2/3) + 5x # bleibt ein positiver Betrag (nämlich # 15x ^ (2/3) # über dieser Linie

deshalb #f (x) # ist nicht nach unten konkav #x> 0 #.

Graph {15x ^ (2/3) + 5x -52, 52, -26, 26}