Punkty Przegiecia Wkleslosc Ad643C
1. Stwierdzenie problemu: Znajdź punkty przegięcia i przedziały wklęsłości funkcji $$f(x) = \ln(4 - x^2)$$.
2. Wzory i zasady: Punkty przegięcia występują tam, gdzie druga pochodna zmienia znak, a przedziały wklęsłości to przedziały, na których druga pochodna jest dodatnia (wklęsłość do góry) lub ujemna (wklęsłość do dołu).
3. Obliczamy pierwszą pochodną funkcji:
$$f'(x) = \frac{d}{dx} \ln(4 - x^2) = \frac{-2x}{4 - x^2}$$
4. Obliczamy drugą pochodną funkcji, stosując wzór na pochodną ilorazu lub regułę łańcuchową:
$$f''(x) = \frac{d}{dx} \left( \frac{-2x}{4 - x^2} \right) = \frac{(-2)(4 - x^2) - (-2x)(-2x)}{(4 - x^2)^2} = \frac{-8 + 2x^2 - 4x^2}{(4 - x^2)^2} = \frac{-8 - 2x^2}{(4 - x^2)^2}$$
5. Upraszczamy drugą pochodną:
$$f''(x) = \frac{-2(x^2 + 4)}{(4 - x^2)^2}$$
6. Analiza znaku drugiej pochodnej:
- Licznik: $$-2(x^2 + 4)$$ jest zawsze ujemny, ponieważ $$x^2 + 4 > 0$$ dla każdego $$x$$.
- Mianownik: $$(4 - x^2)^2$$ jest zawsze dodatni dla $$x \in (-2, 2)$$, gdzie funkcja jest określona.
7. Wniosek: Druga pochodna jest zawsze ujemna na dziedzinie funkcji, więc funkcja jest wklęsła na całym przedziale $$(-2, 2)$$.
8. Punkty przegięcia występują, gdy $$f''(x) = 0$$ lub zmienia znak. Ponieważ $$f''(x) \neq 0$$ i nie zmienia znaku na dziedzinie, funkcja nie ma punktów przegięcia.
Ostateczna odpowiedź:
- Funkcja jest wklęsła na przedziale $$(-2, 2)$$.
- Funkcja nie ma punktów przegięcia.