Problema 1 · Estadística i Optimització UDL Juny 2015

Tema: Optimització de funcions d'una variable · Del examen Juny (2015)

Enunciado

Problema 1 (1.2 punts). Recta tangent i optimització d'un segment

Es pren la branca de la hipèrbola definida mitjançant l'expressió:f(x)=1x,x>0f(x) = \frac{1}{x}, \quad x > 0

a.

Troba l'equació de la recta tangent a la corba en un punt genèric (x0,f(x0))(x_0, f(x_0)) o (x,f(x))(x, f(x)). Expressa yy en funció de XX (o de la variable abscissa) i xx:

b.

Demostra que dita tangent talla l'eix d'ordenades en el punt A=(0,2x)A = (0, \frac{2}{x}) i l'eix d'abscisses en el punt B=(2x,0)B = (2x, 0). Explica breument com es dedueixen aquests punts de tall:

c.

Estableix l'expressió de la funció ℓ(x)\ell(x) que mesura la distància entre els punts AA i BB:

d.

Optimitza la funció ℓ(x)\ell(x) i determina si el valor òptim obtingut és un màxim o un mínim.

Mínim

Màxim

Enunciado: Problema 1 · Estadística i Optimització UDL Juny 2015

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Troba l'equació de la recta tangent a la corba en un punt genèric (x, f(x)).

Solución: y=−1x02X+2x0y = -\frac{1}{x_0^2}X + \frac{2}{x_0} / y=−1x2X+2xy = -\frac{1}{x^2}X + \frac{2}{x}

b. Demostra que dita tangent talla l'eix d'ordenades en el punt A = (0, 2/x) i l'eix d'abscisses en el punt B = (2x, 0).

Solución: Tall eix ordenades (X = 0): y = 2/x_0 => A = (0, 2/x_0). Tall eix abscisses (y = 0): 0 = -(1/x_0^2)X + 2/x_0 => X = 2x_0 => B = (2x_0, 0).

c. Estableix l'expressió de la funció ℓ(x) que mesura la distància entre els punts A i B.

Solución: ℓ(x)=4x2+4x2=2x2+1x2\ell(x) = \sqrt{4x^2 + \frac{4}{x^2}} = 2\sqrt{x^2 + \frac{1}{x^2}}

d. Optimitza la funció ℓ(x) i determina si el valor òptim obtingut és un màxim o un mínim.

Solución: x=1x = 1, mínim, ℓ(1)=22\ell(1) = 2\sqrt{2}

Valor mínim de la distància ℓ(x)\ell(x):

Solución: 2*sqrt(2) / 2sqrt(2) / 2√2 / sqrt(8) / √8

Tipus d'extrem:

Solución: Mínim

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Problema 3 · Juny 2015 · Problema 1 · Juny 2014 ›

Más ejercicios de Optimització de funcions d'una variable