บทที่ 1 เมทริก ซ

บทที่ 1 เมทริก ซ บทที่ 1 เมทริก ซ

mathstat.sci.tu.ac.th
from mathstat.sci.tu.ac.th More from this publisher
05.01.2015 Views

• • • • • • • • • • เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 94 y พิจารณากราฟต่อไปนี้ y y | | a c d b x | a c d = b x | | a c 1 d c 2 b x จะเห็นว่าแต่ละกราฟสอดคล้องกับสมมุติฐานของทฤษฎีบท 6.1 ดังนั้นแต่ละกราฟจะมีค่าสูงสุดสัมบูรณ์ และค่าต่ำสุดสัมบูรณ์ แต่ถ้าฟังก์ชันใดขาดสมมุติฐานใดสมมุติฐานหนึ่งในทฤษฎีบท 6.1 แล้วฟังก์ชันนั้นไม่จำเป็นต้อง มีค่าสูงสุดสัมบูรณ์ หรือค่าต่ำสุดสัมบูรณ์ ดังตัวอย่างกราฟต่อไปนี้ y 3 + y 1 | f 0 2 ฟังก์ชันมีค่าต่ำสุดสัมบูรณ์ f(2) = 0 แต่ไม่มีค่าสูงสุดสัมบูรณ์ x 1 • 0 g 1 x ฟังก์ชันต่อเนื่อง g ไม่มี ค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดสัมบูรณ์ ทฤษฎีบทค่าสุดขีดกล่าวแต่เพียงว่า ฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงปิดจะมีค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดสัมบูรณ์แต่ ไม่ได้บอกเราว่าจะหาค่าเหล่านี้ได้อย่างไร ก่อนที่จะศึกษาวิธีการหาค่าสุดขีดสัมบูรณ์ เราจำเป็นต้อง พิจารณาค่าสุดขีดอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งเรานิยามได้ดังนี้ บทนิยาม 6.2 1. f(c) จะเป็น ค่าสูงสุดสัมพัทธ์ (relative maximum หรือ local maximum) ของ f ถ้า f(c) ≥ f(x) สำหรับทุกค่าของ x ในช่วงเปิดบางช่วงที่บรรจุค่า c และจะเรียก ( c,f(c) ) ว่า จุดสูงสุดสัมพัทธ์ 2. f(c) จะเป็น ค่าต่ำสุดสัมพัทธ์ (relative minimum หรือ local minimum) ของ f ถ้า f(c) ≤ f(x) สำหรับทุกค่าของ x ในช่วงเปิดบางช่วงที่บรรจุค่า c และจะเรียก ( c,f(c) ) ว่า จุดต่ำสุดสัมพัทธ์ ถ้า f มีค่าสูงสุดสัมพัทธ์หรือค่าต่ำสุดสัมพัทธ์ที่ c แล้วเราจะกล่าวว่า f มี ค่าสุดขีดสัมพัทธ์ (relative extremum) ที่ c

• • • • เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 95 ค่าสูงสุดสัมพัทธ์ [ f ′ (a) หาค่าไม่ได้] y ค่าสูงสุดสัมพัทธ์ [ f ′ (c) = 0 ] a b c d x ค่าต่ำสุดสัมพัทธ์ [ f ′ (b) หาค่าไม่ได้] ค่าต่ำสุดสัมพัทธ์ [ f ′ (d) = 0 ] รูปที่ 6.3: ค่าสุดขีดสัมพัทธ์ รูปที่ 6.3 แสดงกราฟของฟังก์ชันที่มีค่าสุดขีดสัมพัทธ์หลายค่าด้วยกัน นอกจากนี้ จากรูปเรา สังเกตได้ว่า ค่าสุดขีดสัมพัทธ์แต่ละค่าจะเกิดที่จุดที่มีเส้นสัมผัสในแนวนอน ( นั่นคือ f ′ (x) = 0 ) หรือ ที่จุดที่มีเส้นสัมผัสในแนวยืน ( นั่นคือ f ′ (x) หาค่าไม่ได้) ดังนั้นเราจึงกำหนดชื่อให้กับจุดดังกล่าว ดัง บทนิยามต่อไปนี้ บทนิยาม 6.3 ค่าวิกฤต (critical number) ของฟังก์ชัน f คือค่า c ที่อยู่ในโดเมนของ f ที่ทำให้ f ′ (c) = 0 หรือ f ′ (c) หาค่าไม่ได้ ทฤษฎีบท 6.2 ทฤษฎีบทของแฟร์มา (Fermat’s Theorem) ถ้า f มีค่าสุดขีดสัมพัทธ์ที่ c แล้ว c เป็นค่าวิกฤตของ f ตัวอย่าง 6.1 จงหาค่าวิกฤตและค่าสุดขีดสัมพัทธ์ของ f(x) = 2x 3 +3x 2 −12x−5 วิธีทำ ......... ตัวอย่าง 6.2 จงหาค่าวิกฤตและค่าสุดขีดสัมพัทธ์ของ f(x) = (2x+3) 2/3 วิธีทำ ......... หมายเหตุ ทฤษฎีบทของแฟร์มากล่าวแต่เพียงว่า ค่าสุดขีดสัมพัทธ์จะเกิดขึ้นเฉพาะที่ค่าวิกฤต แต่ไม่ ได้กล่าวว่า จะมีค่าสุดขีดสัมพัทธ์ที่ทุกค่าวิกฤต ตัวอย่าง 6.3 จะแสดงให้เห็นว่า ณค่าวิกฤต ฟังก์ชัน ไม่ได้ให้ค่าสุดขีดสัมพัทธ์ ตัวอย่าง 6.3 จงหาค่าวิกฤตและค่าสุดขีดสัมพัทธ์ของ f(x) = x 3 วิธีทำ ......... ตัวอย่าง 6.4 จงหาค่าวิกฤตของ f(x) = x2 +3 x+1

•<br />

•<br />

•<br />

•<br />

เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 95<br />

ค่าสูงสุดสัมพัทธ์<br />

[<br />

f ′ (a) หาค่าไม่ได้]<br />

y<br />

ค่าสูงสุดสัมพัทธ์<br />

[<br />

f ′ (c) = 0 ]<br />

a<br />

b<br />

c<br />

d<br />

x<br />

ค่าต่ำสุดสัมพัทธ์<br />

[<br />

f ′ (b) หาค่าไม่ได้]<br />

ค่าต่ำสุดสัมพัทธ์<br />

[<br />

f ′ (d) = 0 ]<br />

รูปที่ 6.3: ค่าสุดขีดสัมพัทธ์<br />

รูปที่ 6.3 แสดงกราฟของฟังก์ชันที่มีค่าสุดขีดสัมพัทธ์หลายค่าด้วยกัน นอกจากนี้ จากรูปเรา<br />

สังเกตได้ว่า ค่าสุดขีดสัมพัทธ์แต่ละค่าจะเกิดที่จุดที่มีเส้นสัมผัสในแนวนอน ( นั่นคือ f ′ (x) = 0 ) หรือ<br />

ที่จุดที่มีเส้นสัมผัสในแนวยืน ( นั่นคือ f ′ (x) หาค่าไม่ได้)<br />

ดังนั้นเราจึงกำหนดชื่อให้กับจุดดังกล่าว ดัง<br />

บทนิยามต่อไปนี้<br />

บทนิยาม 6.3 ค่าวิกฤต (critical number) ของฟังก์ชัน f คือค่า c ที่อยู่ในโดเมนของ<br />

f ที่ทำให้ f ′ (c) = 0 หรือ f ′ (c) หาค่าไม่ได้<br />

ทฤษฎีบท 6.2 ทฤษฎีบทของแฟร์มา (Fermat’s Theorem) ถ้า f มีค่าสุดขีดสัมพัทธ์ที่ c<br />

แล้ว c เป็นค่าวิกฤตของ f<br />

ตัวอย่าง 6.1 จงหาค่าวิกฤตและค่าสุดขีดสัมพัทธ์ของ f(x) = 2x 3 +3x 2 −12x−5<br />

วิธีทำ .........<br />

ตัวอย่าง 6.2 จงหาค่าวิกฤตและค่าสุดขีดสัมพัทธ์ของ f(x) = (2x+3) 2/3<br />

วิธีทำ .........<br />

หมายเหตุ ทฤษฎีบทของแฟร์มากล่าวแต่เพียงว่า ค่าสุดขีดสัมพัทธ์จะเกิดขึ้นเฉพาะที่ค่าวิกฤต แต่ไม่<br />

ได้กล่าวว่า จะมีค่าสุดขีดสัมพัทธ์ที่ทุกค่าวิกฤต ตัวอย่าง 6.3 จะแสดงให้เห็นว่า ณค่าวิกฤต ฟังก์ชัน<br />

ไม่ได้ให้ค่าสุดขีดสัมพัทธ์<br />

ตัวอย่าง 6.3 จงหาค่าวิกฤตและค่าสุดขีดสัมพัทธ์ของ f(x) = x 3<br />

วิธีทำ .........<br />

ตัวอย่าง 6.4 จงหาค่าวิกฤตของ f(x) = x2 +3<br />

x+1

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!