Global Maximum
1. Állapítsuk meg az értelmezési tartományt. Mivel a függvényben gyök van $\sqrt{4x - 4}$, így $4x - 4 \geq 0$ kell, hogy legyen.
2. Megoldjuk az egyenlőtlenséget: $$4x - 4 \geq 0 \Rightarrow 4x \geq 4 \Rightarrow x \geq 1$$
Ez azt jelenti, hogy az értelmezési tartomány $[1, +\infty)$.
3. Írjuk fel a függvényt egyszerűsítve: $$f(x) = \left| \sqrt{4x - 4} - 2 \right|$$
Mivel $\sqrt{4x-4} = \sqrt{4(x-1)} = 2\sqrt{x-1}$, így
$$f(x) = |2\sqrt{x-1} - 2| = 2|\sqrt{x-1} - 1|$$
4. Vizsgáljuk meg a függvényt az értelmezési tartományon.
Megvizsgáljuk, mikor lesz nulla a zárójel:
$$\sqrt{x-1} - 1 = 0 \Rightarrow \sqrt{x-1} = 1 \Rightarrow x-1 = 1 \Rightarrow x = 2$$
Tehát $x=2$-nél a függvény értéke 0.
5. Írjuk fel az abszolút értéket két esetben:
- Ha $\sqrt{x-1} - 1 \geq 0 \Rightarrow x \geq 2$, akkor $$f(x) = 2(\sqrt{x-1} - 1)$$
- Ha $\sqrt{x-1} - 1 < 0 \Rightarrow 1 \leq x < 2$, akkor $$f(x) = 2(1 - \sqrt{x-1})$$
6. Vizsgáljuk a függvény viselkedését az egyes intervallumokon:
- $x \in [1,2)$ esetén: $f(x) = 2(1 - \sqrt{x-1})$ amely monoton csökken, ugyanis $\sqrt{x-1}$ nő, így $1-\sqrt{x-1}$ csökken.
- $x \in [2,+\infty)$ esetén: $f(x) = 2(\sqrt{x-1} - 1)$ amely növekszik, mert $\sqrt{x-1}$ növekszik.
7. Nézzük meg a függvény határértékét, amikor $x \to +\infty$:
$$\lim_{x \to +\infty} f(x) = \lim_{x \to +\infty} 2(\sqrt{x-1} - 1) = +\infty$$
8. Összefoglalva:
- Az értelmezési tartomány $[1,+\infty)$
- A függvény $x=2$-nél 0-t vesz fel és ott minimum pont is van.
- A $f(x)$ növekszik az $[2,+\infty)$ tartományban és $f(x) \to +\infty$ ahogy $x \to +\infty$.
Így nincs globális maximum, mert a függvény értéke korlátlanul nő.
9. Válasz:
Az $f$ függvénynek globális maximumhelye: nincs
Az $f$ függvénynek globális maximumértéke: nincs