Bestäm minimum och maximum av $f(x)=\frac{\lvert 1-x^2\rvert}{1+x^2}$ på intervallet $[0,2]$.
Analys II · 2024-02-21
Uppgift 1
Uppgift 1
Visa lösningDölj lösning
Funktionen är kontinuerlig på $[0,2]$, antar alltså sitt största och minsta värde. Vi ser från definitionen av $f$ att $f(x)\ge0$ gäller för alla $x$, och att $f(1)=0$. Därför är minsta värdet $0$. Dessutom gäller
$$
f(x)=
\begin{cases}
\dfrac{1-x^2}{1+x^2},&x\le1,\\\\[4pt]
\dfrac{x^2-1}{1+x^2},&x\ge1,
\end{cases}
\qquad
f'(x)=
\begin{cases}
-\dfrac{4x}{(1+x^2)^2},&x<1,\\\\[4pt]
\dfrac{4x}{(1+x^2)^2},&x>1.
\end{cases}
$$
Vi kan genast läsa av följande teckentabell.
| $x$ | $0$ | | $1$ | | $2$ |
|---|---:|---:|---:|---:|---:|
| $f'(x)$ | | $-$ | $|$ | $+$ | |
| $f(x)$ | $1$ | ↘ | $0$ | ↗ | $3/5$ |
Största värdet på intervallet $[0,2]$ är alltså $1$.