2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Просто исследовать на экстремум, но чето сложно
Сообщение02.04.2024, 02:55 


04/06/22
65
Здравствуйте, господа! Столкнулся со следующей задачей:
"При каком минимальном значении параметра $a > 0$ хотя бы 4 локальных максимума функции $e^x \sin(\frac{ax}{5})$ лежат на отрезке [$\frac{-9\pi}{4}$;$\frac{15\pi}{4}$]"
Задачу-то я решил, но использовал прямо-таки сложные рассуждения, хотя задача должна решаться легко. Прошу знатоков матана поделиться своими, надеюсь, простыми и быстрыми решения данной задачи. И кстати, интересное замечание, сначала может показаться, что экстремум достигается в тех точках, где синус от нашего аргумента принимает значения $+$ или $-1$, т.к. экспонента-то у нас положительна и строго монотонна, но вот те на, оказывается, что не-а, даже когда синус начинает идти на спад/подъем, сама функция еще какое-те время продолжает расти/убывать, достигает экстремума(не в точке, где синус по модулю один) и только потом начинает убывать/возрастать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Просто исследовать на экстремум, но чето сложно
Сообщение02.04.2024, 09:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9904
Москва
Уставное решение: взять производную, приравнять нулю, затем вторую, чтобы понять, где минимумы, где максимумы.
Неуставное: максимум где-то на отрезке, в котором данная функция положительна. Ищем нули функции и максимумы между ними.

 Профиль  
                  
 
 Re: Просто исследовать на экстремум, но чето сложно
Сообщение04.04.2024, 21:38 
Заслуженный участник


03/01/09
1701
москва
А, все-таки, чему равно минимальное значение $a$? У меня получилось, что должно быть $a>6$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Просто исследовать на экстремум, но чето сложно
Сообщение05.04.2024, 16:20 


04/06/22
65
mihiv в сообщении #1635331 писал(а):
А, все-таки, чему равно минимальное значение $a$? У меня получилось, что должно быть $a>6$.

Правильный ответ - 6.285

 Профиль  
                  
 
 Re: Просто исследовать на экстремум, но чето сложно
Сообщение10.04.2024, 11:16 
Заслуженный участник


03/01/09
1701
москва
Обозначим:$c=\frac a5$. Стационарные точки $f(x)$ находим из уравнения $\sin cx+c\cos cx=0$, или $\sin (u+\varphi (c))=0,$ где $ u=cx\eqno (1),\varphi (c)=\arcsin \dfrac c{\sqrt {1+c^2}}$.
Значения $u_i$, при которых наблюдаются первые четыре локальных максимума принадлежат интервалам:$(-2\pi,-\pi),(0,\pi),(2\pi,3\pi),(4\pi,5\pi)$.
Для максимума из четвертого интервала получим с учетом (1):$cx_4=5\pi-\arcsin \dfrac c{\sqrt {1+c^2}}$. Отсюда следует условие:$$\frac {15\pi}4\geqslant \frac 1c(5\pi-\arcsin (\dfrac c{\sqrt {1+c^2}})\eqno (2)$$ Минимальное значение $c$ получим, когда выполняется равенство в (2). Отсюда $c_{min}\approx 1.25704,a=5c\approx 6.2852$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: VanD


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group