R1, 1-ln x gir toppunkt?

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderators: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Post Reply
FlexXlutor
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 7
Joined: 21/05-2013 11:11
Location: Moss

Leter etter bunnpunkter/toppunkter i denne funksjonen [tex]f(x)=\frac{ln x}{x}[/tex] , deriverer funskjonen og får [tex]1- ln x[/tex] i teller. Finner deretter nullpunktet som er [tex]x=e[/tex].

Spørsmålet mitt er hvorfor får jeg et toppunkt og ikke bunnpunkt i [tex]x=e[/tex]? Er det slik at siden det er [tex]1- ln x[/tex] og ikke [tex]1+ ln x[/tex] at [tex]x[/tex] er positiv [tex]0<x<e[/tex]?
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Det er tre måter klassiske måter å klassifisere punkter hvor den deriverte er null på.
I alle tilfellene under antar vi at for en gitt $x=a$ så er $f'(a)=0$.

1. Dersom $f''(a)>0$ så er $( a , f(a) )$ er bunnpunkt
Dersom $f''(a)<0$ så er $( a , f(a) )$ er toppepunkt
Ellers så er $( a , f(a) )$ et trappespunkt / saddelpunkt (eksempelvis $x^3$ for $x=0$)

2. Lag et fortegnsskjema og drøft nullpunktene =) (Google it)

3. Tegn figuren og se om punktet ditt er topp eller bunn

Du kan jo prøve deg på noen av metodene ovenfor og se hva du får, det er generelt sett
vanskelig å bare se ut i fra funksjonen om et punkt er topp eller bunn.

Angående ditt konkrete spørsmål så er $\ln x < 0$ når $0 < x < 1$ ja. Som du kan si mer
formelt via et fortegnsskjema =)
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
FlexXlutor
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 7
Joined: 21/05-2013 11:11
Location: Moss

Takk
Skjønner nå. Må rett og slett bare sjekke kalkulatoren neste gang jeg er usikker. Skjønte ikke helt istad at [tex]1-ln x =0, når x=e.[/tex] Og dermed Vil det være positivt mellom [tex]0[/tex] og [tex]e[/tex] ettersom ln til et tall mellom [tex]0>e[/tex] er mindre en 1
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Enkleste blir å tegne, alternativt så har en en mer fancy forklaring.

Alle tall mellom $0$ og $1$ kan skrives som $f(a) = e^{-a}$ hvor $a \geq 0$. (Tenk litt over dette hva skjer når $a=0$?, hva skjer når $a$ vokser over alle støvleskaft og går mot uendelig?)

Slik at for $0<x<1$ så kan $\ln x $ skrives som

$\ln x = \ln e^{-a} = - a \ln e = -a$

Altså er $\ln x$ negativ for alle verdier mellom $0$ og $1$, tilsvarende så er $\ln x$ positiv for alle $x$ større enn $1$.

At $\ln e = 1$ er egentlig irrelevant når vi bare ønsker å se på hvor funksjonen er positiv eller negativ.
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
FlexXlutor
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 7
Joined: 21/05-2013 11:11
Location: Moss

Tror nøkkelen min i første omgang ligger i, som du skriver: "Altså er lnx negativ for alle verdier mellom 0 og 1, tilsvarende så er lnx positiv for alle x større enn 1."

Har jeg det i bakhodet blir det enkelt å føre riktig positiv/negativ verdi i fortegnsskjema! Skal bruke mer tid på disse sidene og prøve å forstå mer rundt matematikkens mange fascinerende aspekter, vel å merke etter eksamen :)
Post Reply