តាមទស្សនៈជាក់ស្តែង ការចាប់អារម្មណ៍បំផុតគឺការប្រើប្រាស់ដេរីវេដើម្បីស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារមួយ។ តើវាភ្ជាប់ជាមួយអ្វី? ប្រាក់ចំណេញអតិបរមា កាត់បន្ថយការចំណាយ កំណត់ការផ្ទុកដ៏ល្អប្រសើរនៃឧបករណ៍... និយាយម្យ៉ាងទៀត ក្នុងវិស័យជាច្រើននៃជីវិត មនុស្សម្នាក់ត្រូវតែដោះស្រាយបញ្ហានៃការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប៉ារ៉ាម៉ែត្រមួយចំនួន។ ហើយនេះគឺជាបញ្ហានៃការស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារ។
វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃអនុគមន៍មួយត្រូវបានស្វែងរកជាធម្មតានៅលើចន្លោះពេល X មួយចំនួន ដែលជាដែនទាំងមូលនៃមុខងារ ឬផ្នែកនៃដែន។ ចន្លោះពេល X ខ្លួនវាអាចជាផ្នែកបន្ទាត់ ដែលជាចន្លោះពេលបើកចំហ ចន្លោះពេលគ្មានកំណត់។
នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងនិយាយអំពីការស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃអនុគមន៍ដែលបានផ្តល់ឱ្យយ៉ាងច្បាស់នៃអថេរមួយ y=f(x) ។
ការរុករកទំព័រ។
តម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារ - និយមន័យ រូបភាព។
ចូរយើងរស់នៅដោយសង្ខេបលើនិយមន័យសំខាន់ៗ។
តម្លៃធំបំផុតនៃមុខងារ ដែលសម្រាប់ណាមួយ។ វិសមភាពគឺជាការពិត។
តម្លៃតូចបំផុតនៃមុខងារ y = f (x) នៅលើចន្លោះពេល X ត្រូវបានគេហៅថាតម្លៃបែបនេះ ដែលសម្រាប់ណាមួយ។ វិសមភាពគឺជាការពិត។
និយមន័យទាំងនេះមានលក្ខណៈវិចារណញាណ៖ តម្លៃធំបំផុត (តូចបំផុត) នៃអនុគមន៍គឺជាតម្លៃធំបំផុត (តូចបំផុត) ដែលទទួលយកនៅចន្លោះពេលដែលកំពុងពិចារណាជាមួយ abscissa ។
ចំណុចស្ថានីគឺជាតម្លៃនៃអាគុយម៉ង់ដែលដេរីវេនៃមុខងារបាត់។
ហេតុអ្វីបានជាយើងត្រូវការចំណុចស្ថានីពេលរកតម្លៃធំបំផុតនិងតូចបំផុត? ចម្លើយចំពោះសំណួរនេះត្រូវបានផ្តល់ដោយទ្រឹស្តីបទរបស់ Fermat ។ វាធ្វើតាមទ្រឹស្ដីនេះថា ប្រសិនបើមុខងារអាចខុសគ្នាមានកម្រិតខ្លាំង (អប្បរមាក្នុងស្រុក ឬអតិបរមាក្នុងស្រុក) នៅចំណុចខ្លះ នោះចំណុចនេះគឺនៅស្ថានី។ ដូច្នេះ មុខងារនេះច្រើនតែយកតម្លៃធំបំផុត (តូចបំផុត) របស់វានៅលើចន្លោះ X នៅចំណុចស្ថានីមួយពីចន្លោះពេលនេះ។
ដូចគ្នានេះផងដែរ មុខងារមួយអាចទទួលយកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៅចំណុចដែលដេរីវេទី 1 នៃអនុគមន៍នេះមិនមាន ហើយមុខងារនេះត្រូវបានកំណត់។
ចូរយើងឆ្លើយភ្លាមៗនូវសំណួរទូទៅបំផុតមួយលើប្រធានបទនេះ៖ "តើវាតែងតែអាចកំណត់តម្លៃធំបំផុត (តូចបំផុត) នៃមុខងារ" ដែរឬទេ? ទេមិនមែនជានិច្ចទេ។ ពេលខ្លះព្រំដែននៃចន្លោះពេល X ស្របគ្នានឹងព្រំដែននៃដែននៃអនុគមន៍ ឬចន្លោះពេល X គឺគ្មានកំណត់។ ហើយមុខងារមួយចំនួននៅភាពគ្មានកំណត់ និងនៅលើព្រំដែននៃដែននិយមន័យអាចយកទាំងតម្លៃធំ និងតូចគ្មានកំណត់។ នៅក្នុងករណីទាំងនេះ គ្មានអ្វីអាចនិយាយបានអំពីតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារនោះទេ។
សម្រាប់ភាពច្បាស់លាស់ យើងផ្តល់រូបភាពក្រាហ្វិក។ មើលរូបភាព - ហើយច្រើននឹងច្បាស់។
នៅលើផ្នែក
នៅក្នុងតួលេខទីមួយ មុខងារយកតម្លៃធំបំផុត (អតិបរមា y) និងតូចបំផុត (នាទី y) នៅចំណុចស្ថានីក្នុងផ្នែក [-6;6] ។
ពិចារណាករណីដែលបង្ហាញក្នុងរូបទីពីរ។ ផ្លាស់ប្តូរផ្នែកទៅជា . ក្នុងឧទាហរណ៍នេះ តម្លៃតូចបំផុតនៃមុខងារត្រូវបានសម្រេចនៅចំណុចស្ថានី ហើយធំបំផុត - នៅចំណុចដែលមាន abscissa ដែលត្រូវគ្នានឹងព្រំដែនខាងស្តាំនៃចន្លោះពេល។
នៅក្នុងរូបភាពទី 3 ចំណុចព្រំដែននៃផ្នែក [-3; 2] គឺជា abscissas នៃចំនុចដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃអនុគមន៍។
នៅក្នុងជួរបើកចំហ
នៅក្នុងតួលេខទី 4 អនុគមន៍យកតម្លៃធំបំផុត (អតិបរមា y) និងតូចបំផុត (នាទី y) នៅចំណុចស្ថានីក្នុងចន្លោះពេលបើក (-6;6) ។
នៅចន្លោះពេល គ្មានការសន្និដ្ឋានណាមួយអាចត្រូវបានទាញអំពីតម្លៃធំបំផុតនោះទេ។
នៅភាពគ្មានទីបញ្ចប់
ក្នុងឧទាហរណ៍ដែលបង្ហាញក្នុងរូបទីប្រាំពីរ អនុគមន៍យកតម្លៃធំបំផុត (អតិបរមា y) នៅចំណុចស្ថានីជាមួយ abscissa x=1 ហើយតម្លៃតូចបំផុត (min y) ត្រូវបានឈានដល់នៅព្រំដែនខាងស្តាំនៃចន្លោះពេល។ នៅដកគ្មានកំណត់ តម្លៃនៃអនុគមន៍ទៅជិត y=3។
នៅចន្លោះពេល មុខងារមិនឈានដល់តម្លៃតូចបំផុត ឬតម្លៃធំបំផុតនោះទេ។ ដោយសារ x=2 ទំនោរទៅខាងស្ដាំ តម្លៃអនុគមន៍មានទំនោរទៅជាដកគ្មានដែនកំណត់ (បន្ទាត់ត្រង់ x=2 គឺជា asymptote បញ្ឈរ) ហើយដូចដែល abscissa ទំនោរទៅបូកនឹងភាពគ្មានទីបញ្ចប់ តម្លៃនៃមុខងារគឺចូលទៅជិត y=3 . រូបភាពក្រាហ្វិកនៃឧទាហរណ៍នេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 8 ។
ក្បួនដោះស្រាយសម្រាប់ការស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារបន្តមួយនៅលើផ្នែក។
យើងសរសេរក្បួនដោះស្រាយដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើងស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃអនុគមន៍នៅលើផ្នែកមួយ។
- យើងរកឃើញដែននៃមុខងារ ហើយពិនិត្យមើលថាតើវាមានផ្នែកទាំងមូលឬអត់។
- យើងរកឃើញចំណុចទាំងអស់ដែលដេរីវេទី 1 មិនមាន ហើយដែលមាននៅក្នុងផ្នែក (ជាធម្មតាចំនុចបែបនេះកើតឡើងនៅក្នុងមុខងារដែលមានអាគុយម៉ង់នៅក្រោមសញ្ញាម៉ូឌុល និងនៅក្នុងអនុគមន៍ថាមពលជាមួយនិទស្សន្តប្រភាគ)។ បើគ្មានចំណុចបែបនេះទេ សូមទៅចំណុចបន្ទាប់។
- យើងកំណត់ចំណុចស្ថានីទាំងអស់ដែលធ្លាក់ចូលទៅក្នុងផ្នែក។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងយកវាទៅសូន្យ ដោះស្រាយសមីការលទ្ធផល ហើយជ្រើសរើសឫសដែលសមស្រប។ ប្រសិនបើគ្មានចំណុចនៅស្ថានី ឬគ្មានចំណុចណាមួយធ្លាក់ក្នុងផ្នែកនោះ សូមទៅជំហានបន្ទាប់។
- យើងគណនាតម្លៃនៃអនុគមន៍នៅចំនុចស្ថានីដែលបានជ្រើសរើស (ប្រសិនបើមាន) នៅចំណុចដែលដេរីវេទី 1 មិនមាន (ប្រសិនបើមាន) ហើយក៏នៅ x=a និង x=b ផងដែរ។
- ពីតម្លៃដែលទទួលបាននៃមុខងារ យើងជ្រើសរើសធំបំផុត និងតូចបំផុត - ពួកគេនឹងក្លាយជាតម្លៃអតិបរមាដែលចង់បាន និងតូចបំផុតនៃអនុគមន៍រៀងគ្នា។
ចូរយើងវិភាគក្បួនដោះស្រាយនៅពេលដោះស្រាយឧទាហរណ៍សម្រាប់ការស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃអនុគមន៍នៅលើផ្នែកមួយ។
ឧទាហរណ៍។
ស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារមួយ។
- នៅលើផ្នែក;
- នៅចន្លោះពេល [-4;-1] ។
ដំណោះស្រាយ។
ដែននៃអនុគមន៍ គឺជាសំណុំនៃចំនួនពិតទាំងអស់ លើកលែងតែលេខសូន្យ ពោលគឺ . ផ្នែកទាំងពីរស្ថិតនៅក្នុងដែននៃនិយមន័យ។
យើងរកឃើញដេរីវេនៃមុខងារទាក់ទងនឹង៖
ជាក់ស្តែង ដេរីវេនៃអនុគមន៍មាននៅគ្រប់ចំណុចនៃផ្នែក និង [-4;-1] ។
ចំនុចស្ថានីត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការ។ ឫសពិតតែមួយគត់គឺ x=2 ។ ចំណុចស្ថានីនេះធ្លាក់ចូលទៅក្នុងផ្នែកទីមួយ។
សម្រាប់ករណីទីមួយ យើងគណនាតម្លៃនៃអនុគមន៍នៅចុងផ្នែក និងនៅចំណុចស្ថានី នោះគឺសម្រាប់ x=1 , x=2 និង x=4 :
ដូច្នេះតម្លៃធំបំផុតនៃមុខងារ ត្រូវបានឈានដល់ x = 1 ហើយតម្លៃតូចបំផុត។ - នៅ x = 2 ។
សម្រាប់ករណីទីពីរ យើងគណនាតម្លៃនៃអនុគមន៍តែនៅខាងចុងនៃផ្នែក [-4;-1] (ចាប់តាំងពីវាមិនមានចំនុចស្ថានីតែមួយ)៖
ដំណោះស្រាយ។
ចូរចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងវិសាលភាពនៃមុខងារ។ trinomial ការេនៅក្នុងភាគបែងនៃប្រភាគមិនត្រូវបាត់ឡើយ៖
វាងាយស្រួលក្នុងការពិនិត្យមើលថាចន្លោះពេលទាំងអស់ពីលក្ខខណ្ឌនៃបញ្ហាជាកម្មសិទ្ធិរបស់ដែននៃមុខងារ។
តោះបែងចែកមុខងារ៖
ជាក់ស្តែង ដេរីវេមាននៅលើដែនទាំងមូលនៃមុខងារ។
ចូរយើងស្វែងរកចំណុចនៅស្ថានី។ ដេរីវេបានបាត់នៅ។ ចំណុចស្ថានីនេះធ្លាក់ក្នុងចន្លោះពេល (-3;1] និង (-3;2) ។
ហើយឥឡូវនេះអ្នកអាចប្រៀបធៀបលទ្ធផលដែលទទួលបាននៅចំណុចនីមួយៗជាមួយនឹងក្រាហ្វនៃមុខងារ។ បន្ទាត់ចំនុចពណ៌ខៀវបង្ហាញពី asymtotes ។
នេះអាចបញ្ចប់ដោយការស្វែងរកតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារ។ ក្បួនដោះស្រាយដែលបានពិភាក្សានៅក្នុងអត្ថបទនេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកទទួលបានលទ្ធផលជាមួយនឹងសកម្មភាពអប្បបរមា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាអាចមានប្រយោជន៍ក្នុងការកំណត់ចន្លោះពេលនៃការកើនឡើង និងការថយចុះនៃមុខងារជាដំបូង ហើយបន្ទាប់ពីនោះទាញការសន្និដ្ឋានអំពីតម្លៃធំបំផុត និងតូចបំផុតនៃមុខងារនៅចន្លោះពេលណាមួយ។ នេះផ្តល់នូវរូបភាពកាន់តែច្បាស់ និងការបញ្ជាក់យ៉ាងម៉ត់ចត់នៃលទ្ធផល។
និយមន័យ. ប្រសិនបើមុខងារ f(x) ត្រូវបានកំណត់នៅលើចន្លោះពេល [ ក, ខ] គឺបន្តនៅគ្រប់ចំណុចនៃចន្លោះពេល ( ក, ខ), នៅចំណុច កបន្តនៅខាងស្តាំនៅចំណុចមួយ។ ខគឺបន្តនៅខាងឆ្វេង បន្ទាប់មកយើងនិយាយថាមុខងារ f(x) បន្តនៅលើផ្នែក [ក, ខ].
នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតមុខងារ f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក, ខ] ប្រសិនបើលក្ខខណ្ឌបីត្រូវបានបំពេញ៖
1) "x 0 Î( ក, ខ): f(x) = f(x 0);
2) f(x) = f(ក);
3) f(x) = f(ខ).
សម្រាប់មុខងារដែលបន្តនៅចន្លោះពេលមួយ យើងពិចារណាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួន ដែលយើងបង្កើតជាទម្រង់នៃទ្រឹស្តីបទខាងក្រោមដោយគ្មានភស្តុតាង។
ទ្រឹស្តីបទ ១. ប្រសិនបើមុខងារ f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក, ខ] បន្ទាប់មកវាឈានដល់ទំហំតូចបំផុត និងតម្លៃធំបំផុតរបស់វានៅលើផ្នែកនេះ។
ទ្រឹស្តីបទនេះចែងថា (រូប ១.១៥) ថានៅចន្លោះ [ ក, ខ] មានចំណុចបែបនេះ x 1 នោះ។ f(x 1) £ f(x) សម្រាប់ណាមួយ។ xពី [ ក, ខ] ហើយថាមានចំណុចមួយ។ x 2 (x 2 អូ[ ក, ខ]) បែបនេះ " xÎ[ ក, ខ] (f(x 2) ³ f(x)).
អត្ថន័យ f(x 1) គឺធំបំផុតសម្រាប់មុខងារដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅលើ [ ក, ខ], ក f(x 2) - តូចបំផុត។ បញ្ជាក់៖ f(x 1) = ម, f(x 2) =ម. ចាប់តាំងពី f(x) វិសមភាពខាងក្រោមមាន៖ " xÎ[ ក, ខ] ម£ f(x) £ មបន្ទាប់មកយើងទទួលបានកូរ៉ូឡារីខាងក្រោមពីទ្រឹស្តីបទទី១។
ផលវិបាក. ប្រសិនបើមុខងារ f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែកមួយ បន្ទាប់មកវាត្រូវបានចងនៅលើផ្នែកនេះ។
ទ្រឹស្តីបទ ២. ប្រសិនបើមុខងារ f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក, ខ] ហើយយកតម្លៃនៃសញ្ញាផ្សេងគ្នានៅចុងផ្នែក បន្ទាប់មកមានចំណុចខាងក្នុងបែបនេះ x 0 ផ្នែក [ ក, ខ] ដែលមុខងារប្រែទៅជា 0, i.e. $ x 0 Î ( ក, ខ) (f(x 0) = 0).
ទ្រឹស្តីបទនេះចែងថាក្រាហ្វនៃអនុគមន៍មួយ។ y=f(x), បន្តនៅលើផ្នែក [ ក, ខ] ឆ្លងកាត់អ័ក្ស គោយ៉ាងហោចណាស់ម្តងប្រសិនបើតម្លៃ f(ក) និង f(ខ) មានសញ្ញាផ្ទុយ។ ដូច្នេះ (រូបភាព ១.១៦) f(ក) > 0, f(ខ) < 0 и функция f(x) បាត់នៅចំណុច x 1 , x 2 , x 3 .
ទ្រឹស្តីបទ ៣. អនុញ្ញាតឱ្យមុខងារ f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក, ខ], f(ក) = ក, f(ខ) = ខនិង ក¹ ខ. (រូបភាព 1.17) ។ បន្ទាប់មកសម្រាប់លេខណាមួយ។ គ, បានបញ្ចប់រវាងលេខ កនិង ខមានចំណុចខាងក្នុងបែបនេះ x 0 ផ្នែក [ ក, ខ] អ្វី f(x 0) = គ.
ផលវិបាក. ប្រសិនបើមុខងារ f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក, ខ], ម- តម្លៃតូចបំផុត។ f(x), ម- តម្លៃធំបំផុតនៃមុខងារ f(x) នៅលើផ្នែក [ ក, ខ] បន្ទាប់មកអនុគមន៍យក (យ៉ាងហោចណាស់ម្តង) តម្លៃណាមួយ។ មរវាង មនិង មដូច្នេះហើយផ្នែក [ m, M] គឺជាសំណុំនៃតម្លៃទាំងអស់នៃអនុគមន៍ f(x) នៅលើផ្នែក [ ក, ខ].
ចំណាំថាប្រសិនបើមុខងារបន្តនៅចន្លោះពេល ( ក, ខ) ឬមាននៅលើផ្នែក [ ក, ខ] នៃចំណុចមិនបន្តបន្ទាប់ ទ្រឹស្តីបទ 1, 2, 3 ឈប់ជាការពិតសម្រាប់មុខងារបែបនេះ។
សរុបសេចក្តី សូមពិចារណាទ្រឹស្តីបទស្តីពីអត្ថិភាពនៃអនុគមន៍បញ្ច្រាសមួយ។
សូមចាំថាចន្លោះពេលគឺជាផ្នែក ចន្លោះពេល ឬចន្លោះពេលពាក់កណ្តាលកំណត់ ឬគ្មានកំណត់។
ទ្រឹស្តីបទ ៤. អនុញ្ញាតឱ្យ f(x) គឺបន្តនៅចន្លោះពេល Xកើនឡើង (ឬថយចុះ) ដោយ Xនិងមានជួរតម្លៃ យ. បន្ទាប់មកសម្រាប់មុខងារ y=f(x) មានមុខងារបញ្ច្រាស x= j(y) កំណត់នៅលើចន្លោះពេល យបន្តនិងបង្កើន (ឬថយចុះ) លើ យជាមួយនឹងអត្ថន័យជាច្រើន។ X.
មតិយោបល់. អនុញ្ញាតឱ្យមុខងារ x= j(y) គឺបញ្ច្រាសសម្រាប់មុខងារ f(x) ចាប់តាំងពីអាគុយម៉ង់ជាធម្មតាត្រូវបានតំណាងដោយ xនិងមុខងារតាមរយៈ yបន្ទាប់មកយើងសរសេរអនុគមន៍ច្រាសជា y=j(x).
ឧទាហរណ៍ ១. មុខងារ y=x 2 (រូបភព 1.8, ក) នៅលើសំណុំ X= ប្រសិនបើវាបន្តនៅចន្លោះពេល (a , b) បន្តនៅខាងស្ដាំត្រង់ចំណុច a និងបន្តនៅខាងឆ្វេងត្រង់ចំណុច b ។
មុខងារត្រូវបានគេហៅថា បន្តនៅលើផ្នែកប្រសិនបើវាបន្តក្នុងចន្លោះពេលបន្តនៅខាងស្តាំនៅចំណុចនោះគឺ និងបន្តនៅខាងឆ្វេងនៅចំណុចនោះគឺជា។
មតិយោបល់។មុខងារបន្តនៅលើផ្នែក [ a , b ] អាចមិនបន្តនៅចំណុច a និង b (រូបភាព 1)
សំណុំនៃមុខងារដែលបន្តនៅលើផ្នែក [a, b] ត្រូវបានតំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញា C[a, b] ។
ទ្រឹស្តីបទមូលដ្ឋានលើមុខងារបន្តនៅចន្លោះពេល។
ទ្រឹស្តីបទ ១(នៅលើព្រំដែននៃមុខងារបន្តមួយ) ។ ប្រសិនបើអនុគមន៍ f (x) បន្តនៅលើផ្នែក [a, b] នោះវាត្រូវបានចងនៅលើផ្នែកនេះ i.e. មានលេខ C > 0 ដែល " x 0 [ a , b ] វិសមភាព | f (x)| ≤ C ។
ទ្រឹស្តីបទ ២(Weierstrass) ។ ប្រសិនបើអនុគមន៍ f (x) បន្តនៅលើផ្នែក [a, b] នោះវាឈានដល់តម្លៃអតិបរមា M និងតម្លៃអប្បបរមារបស់វា m នៅចន្លោះពេលនេះ i.e. មានចំនុច α , β О [ a , b ] ដូចជា m = f (α) ≤ f (x) ≤ f (β) = M សម្រាប់ x О [ a , b ] (រូបភាព 2) ។
តម្លៃធំបំផុតនៃ M ត្រូវបានតាងដោយនិមិត្តសញ្ញា max x អំពី [a, b] f (x) ហើយតម្លៃតូចបំផុតនៃ m គឺជានិមិត្តសញ្ញា min x អំពី [a, b] f(x)
ទ្រឹស្តីបទ ៣(នៅលើអត្ថិភាពនៃសូន្យ) ។ ប្រសិនបើអនុគមន៍ f (x) បន្តនៅលើផ្នែក [ a , b ] ហើយយកតម្លៃមិនមែនសូន្យនៃសញ្ញាផ្សេងគ្នានៅចុងផ្នែក នោះចន្លោះពេល (a , b) យ៉ាងហោចណាស់មានចំណុចមួយ ξ ដែល f (ξ) = 0 ។
អត្ថន័យធរណីមាត្រនៃទ្រឹស្តីបទគឺថាក្រាហ្វនៃអនុគមន៍ដែលបំពេញលក្ខខណ្ឌនៃទ្រឹស្តីបទនឹងចាំបាច់ប្រសព្វអ័ក្ស OX(រូបទី 3) ។
f(x) = 0, | (1) |
ទ្រឹស្តីបទ ៤(Bolzano-Cauchy) ។ ប្រសិនបើអនុគមន៍ f (x) បន្តនៅលើចន្លោះពេល [a, b] នោះវាត្រូវចំណាយពេលលើ (a, b) តម្លៃមធ្យមទាំងអស់រវាង f (a) និង f (b) ។
អត្ថិភាពនៃមុខងារបញ្ច្រាសបន្ត
អនុញ្ញាតឱ្យអនុគមន៍ y = f (x) ត្រូវបានកំណត់ជា monotonic យ៉ាងតឹងរឹង និងបន្តនៅលើផ្នែក [a, b] ។ បន្ទាប់មកនៅចន្លោះពេល [ α , β ] (α = f (a), β = f (b)) មានអនុគមន៍ច្រាស x = g (y) ដែលជាម៉ូណូតូនិចយ៉ាងតឹងរ៉ឹង និងបន្តនៅចន្លោះពេល (α , β )
និយមន័យ 4. មុខងារមួយត្រូវបានគេហៅថាបន្តនៅលើផ្នែកមួយប្រសិនបើវាបន្តនៅគ្រប់ចំណុចនៃផ្នែកនេះ (នៅចំណុច a វាបន្តនៅខាងស្តាំ ពោលគឺ ហើយនៅចំណុច b វាបន្តនៅខាងឆ្វេង ឧ)។
មុខងារបឋមមូលដ្ឋានទាំងអស់គឺបន្តនៅក្នុងដែននៃនិយមន័យរបស់វា។
លក្ខណៈសម្បត្តិនៃមុខងារបន្តលើផ្នែកមួយ៖
- 1) ប្រសិនបើមុខងារបន្តនៅលើផ្នែកមួយ នោះវាត្រូវបានចងនៅលើផ្នែកនេះ (ទ្រឹស្តីបទ Weierstrass ដំបូង)។
- 2) ប្រសិនបើមុខងារបន្តនៅលើផ្នែកមួយ នោះនៅលើផ្នែកនេះវាឈានដល់តម្លៃអប្បបរមា និងតម្លៃអតិបរមារបស់វា (ទ្រឹស្តីបទ Weierstrass ទីពីរ) (សូមមើលរូបទី 2)។
- 3) ប្រសិនបើមុខងារបន្តនៅលើផ្នែកមួយ ហើយយកតម្លៃនៃសញ្ញាផ្សេងគ្នានៅចុងរបស់វា នោះយ៉ាងហោចណាស់មានចំនុចមួយនៅក្នុងផ្នែកនោះ (ទ្រឹស្តីបទ Bolzano-Cauchy)។
ចំណុចបំបែកមុខងារ និងការចាត់ថ្នាក់របស់វា។
ផ្នែកចំណុចបន្តមុខងារ
ចំណុចដែលលក្ខខណ្ឌបន្តមិនត្រូវបានគេហៅថាចំណុចមិនបន្តនៃអនុគមន៍នេះ។ ប្រសិនបើជាចំណុចមិនបន្តនៃអនុគមន៍ នោះយ៉ាងហោចណាស់លក្ខខណ្ឌមួយក្នុងចំណោមលក្ខខណ្ឌទាំងបីសម្រាប់ការបន្តនៃមុខងារដែលបានបញ្ជាក់ក្នុងនិយមន័យ 1, 2 មិនពេញចិត្តនៅក្នុងវា ពោលគឺ៖
1) អនុគមន៍ត្រូវបានកំណត់នៅជុំវិញចំណុច ប៉ុន្តែមិនបានកំណត់នៅចំណុចខ្លួនវាទេ។ ដូច្នេះមុខងារដែលបានពិចារណាក្នុងឧទាហរណ៍ទី 2 ក) មានការសម្រាកនៅចំណុចមួយ ដោយសារវាមិនត្រូវបានកំណត់នៅចំណុចនេះ។
2) មុខងារត្រូវបានកំណត់នៅចំណុចមួយនិងសង្កាត់របស់វាមានដែនកំណត់ម្ខាងហើយប៉ុន្តែវាមិនស្មើគ្នាទេ: . ឧទាហរណ៍ អនុគមន៍ពីឧទាហរណ៍ 2 ខ) ត្រូវបានកំណត់នៅចំណុចមួយ និងសង្កាត់របស់វា ប៉ុន្តែចាប់តាំងពី ក។
3) អនុគមន៍ត្រូវបានកំណត់នៅចំណុច និងជុំវិញរបស់វា មានដែនកំណត់ម្ខាង ហើយពួកវាស្មើនឹងគ្នាទៅវិញទៅមក ប៉ុន្តែមិនស្មើនឹងតម្លៃនៃអនុគមន៍ត្រង់ចំណុច : . ឧទាហរណ៍មុខងារ។ នេះគឺជាចំណុចបំបែក៖ នៅចំណុចនេះ មុខងារត្រូវបានកំណត់ មានដែនកំណត់ម្ខាង និងស្មើគ្នាទៅវិញទៅមក ប៉ុន្តែ ឧ.
ចំណុចបំបែកមុខងារត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដូចខាងក្រោម។
និយមន័យ 5. ចំនុចមួយត្រូវបានគេហៅថាចំនុចមិនបន្តនៃប្រភេទទីមួយនៃអនុគមន៍ប្រសិនបើមានដែនកំណត់កំណត់ហើយនៅចំណុចនេះ ប៉ុន្តែវាមិនស្មើគ្នាទេ: . បន្ទាប់មកបរិមាណត្រូវបានគេហៅថាលោតនៃអនុគមន៍នៅចំណុច។
និយមន័យ ៦. ចំណុចមួយត្រូវបានគេហៅថាជាចំណុចនៃភាពមិនដំណើរការដែលអាចដកចេញបាននៃអនុគមន៍ ប្រសិនបើនៅចំណុចនេះមានដែនកំណត់កំណត់ ហើយពួកវាស្មើនឹងគ្នាទៅវិញទៅមក៖ ប៉ុន្តែមុខងារខ្លួនវាមិនត្រូវបានកំណត់នៅចំណុច ឬត្រូវបានកំណត់ ប៉ុន្តែ។
និយមន័យ 7. ចំណុចមួយត្រូវបានគេហៅថាចំណុចមិនបន្តនៃប្រភេទទីពីរនៃអនុគមន៍ ប្រសិនបើនៅចំណុចនេះយ៉ាងហោចណាស់មួយនៃដែនកំណត់ម្ខាង (ឬ) មិនមាន ឬស្មើនឹងគ្មានកំណត់។
ឧទាហរណ៍ 3. ស្វែងរកចំណុចបំបែកនៃមុខងារខាងក្រោម ហើយកំណត់ប្រភេទរបស់វា៖ ក) ខ)
ដំណោះស្រាយ។ ក) មុខងារត្រូវបានកំណត់ និងបន្តនៅលើចន្លោះពេល u ចាប់តាំងពីចន្លោះពេលនីមួយៗទាំងនេះត្រូវបានផ្តល់ដោយអនុគមន៍បឋមបន្ត។ ដូច្នេះ ចំនុចបំបែកនៃអនុគមន៍ដែលបានផ្តល់ឱ្យអាចជាចំណុចទាំងនោះដែលមុខងារផ្លាស់ប្តូរការចាត់តាំងវិភាគរបស់វា ពោលគឺឧ។ ពិន្ទុ i. ចូរយើងស្វែងរកដែនកំណត់ម្ខាងនៃមុខងារនៅចំណុច៖
ដោយសារដែនកំណត់ម្ខាងមាន ហើយមានកំណត់ ប៉ុន្តែមិនស្មើគ្នា ចំណុចនោះគឺជាចំណុចមិនបន្តនៃប្រភេទទីមួយ។ មុខងារលោត៖
សម្រាប់ចំណុចមួយដែលយើងរកឃើញ។
ការបន្តនៃមុខងារបឋម
ទ្រឹស្តីបទបន្តសម្រាប់អនុគមន៍ធ្វើតាមដោយផ្ទាល់ពីទ្រឹស្តីបទដែនកំណត់ដែលត្រូវគ្នា។
ទ្រឹស្តីបទ។ផលបូក ផលិតផល និងគុណតម្លៃនៃអនុគមន៍បន្តពីរគឺជាអនុគមន៍បន្ត (សម្រាប់គុណតម្លៃ លើកលែងតែតម្លៃទាំងនោះនៃអាគុយម៉ង់ដែលផ្នែកចែកជាសូន្យ)។
ទ្រឹស្តីបទ។អនុញ្ញាតឱ្យមុខងារ យូ= φ (x) គឺបន្តនៅចំណុច X 0 និងមុខងារ y = f(យូ) គឺបន្តនៅចំណុច យូ 0 = φ (X 0). បន្ទាប់មក មុខងារស្មុគស្មាញ f(φ (x)) ដែលមានមុខងារបន្តគឺបន្តនៅចំណុច x 0 .
ទ្រឹស្តីបទ។ប្រសិនបើមុខងារ នៅ = f(X) គឺជាសំឡេងឯកតាបន្តនិងតឹងរ៉ឹងលើ [ ក; ខ] អ័ក្ស អូបន្ទាប់មកមុខងារបញ្ច្រាស នៅ = φ (X) ក៏បន្ត និងឯកតានៅលើចន្លោះពេលដែលត្រូវគ្នា [ គ;ឃ] អ័ក្ស អូ(គ្មានភស្តុតាង) ។
មុខងារបន្តនៅលើចន្លោះពេលមានលក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់ៗមួយចំនួន។ យើងបង្កើតវាតាមទម្រង់ទ្រឹស្តីបទ ដោយមិនផ្តល់ភស្តុតាង។
ទ្រឹស្តីបទ (Weierstrass). ប្រសិនបើមុខងារបន្តនៅលើផ្នែកមួយ នោះវាឈានដល់តម្លៃអតិបរមា និងអប្បបរមារបស់វានៅលើផ្នែកនេះ។
មុខងារបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 នៅ = f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក; ខ] យកតម្លៃអតិបរមារបស់វា។ មនៅចំណុច x 1 និងតិចបំផុត។ ម-នៅចំណុច X២. សម្រាប់នរណាម្នាក់ X [ក; ខ] ម ≤ f(x) ≤ ម.
ផលវិបាក។ប្រសិនបើមុខងារបន្តនៅចន្លោះពេលមួយ នោះវាត្រូវបានចងនៅចន្លោះពេលនេះ។
ទ្រឹស្តីបទ (Bolzano - Cauchy) ។ប្រសិនបើមុខងារ នៅ= f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក; ខ] ហើយយកតម្លៃមិនស្មើគ្នានៅចុងរបស់វា។ f(ក) = កនិង f(ខ) = =INបន្ទាប់មកនៅលើផ្នែកនេះ វាក៏ត្រូវចំណាយពេលលើតម្លៃមធ្យមទាំងអស់រវាង កនិង IN.
តាមធរណីមាត្រ ទ្រឹស្តីបទគឺជាក់ស្តែង (សូមមើលរូបទី ៦)។
សម្រាប់លេខណាមួយ។ ជាមួយបានបញ្ចប់រវាង កនិង IN, មានចំណុចមួយ។ ជាមួយនៅខាងក្នុងផ្នែកនេះ។ f(ជាមួយ) = ជាមួយ. ត្រង់ នៅ = ជាមួយប្រសព្វក្រាហ្វនៃអនុគមន៍យ៉ាងហោចណាស់នៅចំណុចមួយ។
ផលវិបាក។ប្រសិនបើមុខងារ នៅ = f(x) គឺបន្តនៅលើផ្នែក [ ក; ខ] ហើយយកតម្លៃនៃសញ្ញាផ្សេងគ្នានៅចុងរបស់វា បន្ទាប់មកនៅខាងក្នុងផ្នែក [ ក; ខ] យ៉ាងហោចណាស់មានចំណុចមួយ។ ជាមួយដែលនៅក្នុងមុខងារនេះ។ f(x) បាត់៖ f(ជាមួយ) = 0.
អត្ថន័យធរណីមាត្រនៃទ្រឹស្តីបទ៖ ប្រសិនបើក្រាហ្វនៃអនុគមន៍បន្តឆ្លងកាត់ពីផ្នែកម្ខាងនៃអ័ក្ស អូទៅមួយទៀត បន្ទាប់មកវាឆ្លងកាត់អ័ក្ស គោ(សូមមើលរូបភាពទី 7) ។
អង្ករ។ ៧.