1 00:00:00,239 --> 00:00:04,424 Подточка с: Нека у = f(х) е дадено решение 2 00:00:04,424 --> 00:00:07,040 на диференциалното уравнение 3 00:00:07,040 --> 00:00:11,486 с предварително условие f(2) = 3. 4 00:00:11,486 --> 00:00:15,714 Дали f има относителен минимум, относителен максимум 5 00:00:15,714 --> 00:00:18,767 или нито едно от двете за х = 2? 6 00:00:18,767 --> 00:00:20,889 Обоснови отговора си. 7 00:00:20,889 --> 00:00:24,020 За да видим дали има относителен минимум или максимум, 8 00:00:24,260 --> 00:00:26,700 трябва да видим каква е производната в тази точка. 9 00:00:26,700 --> 00:00:29,100 Ако е нула, тогава това означава, че е много вероятно 10 00:00:29,220 --> 00:00:32,420 да има относителен минимум или относителен максимум, 11 00:00:32,540 --> 00:00:34,740 ако не е нула, тогава не е нито едно от двете. 12 00:00:34,760 --> 00:00:37,560 Ако е нула, за да определим дали е относителен минимум или максимум 13 00:00:37,700 --> 00:00:40,840 можем да оценим знака на втората производна. 14 00:00:40,845 --> 00:00:42,360 Да разгледаме това. 15 00:00:42,360 --> 00:00:45,675 Ако искаме да намерим f', 16 00:00:45,680 --> 00:00:52,920 искаме да видим на колко е равно f'(2). 17 00:00:53,140 --> 00:01:01,360 Знаем, че f'(х), което е равно на dу/dx, 18 00:01:01,580 --> 00:01:05,000 е равно на 2х – у. 19 00:01:05,001 --> 00:01:06,982 Видяхме го в предишната подточка. 20 00:01:06,982 --> 00:01:10,028 Значи f'(2), ще го напиша по следния начин, 21 00:01:10,028 --> 00:01:18,100 f'(2) е равно на 2 по 2, 22 00:01:18,100 --> 00:01:21,460 минус стойността на у за х = 2. 23 00:01:21,760 --> 00:01:24,660 Знаем ли колко е у, когато х е равно на 2? 24 00:01:24,668 --> 00:01:26,873 Казано ни е ето тук. 25 00:01:26,880 --> 00:01:32,540 у = f(х), когато х е равно на 2, 26 00:01:32,660 --> 00:01:35,197 у е равно на 3. 27 00:01:35,197 --> 00:01:37,937 Значи 2 по 2 минус 3. 28 00:01:37,940 --> 00:01:42,060 Това е равно на 4 – 3, което е равно на 1. 29 00:01:42,120 --> 00:01:47,120 И понеже производната в 2 не е нула, 30 00:01:47,190 --> 00:01:50,081 това няма да е относителен минимум или 31 00:01:50,081 --> 00:01:53,112 относителен максимум, можем да кажем, че 32 00:01:53,120 --> 00:02:02,360 понеже f'(2) не е равно на нула, 33 00:02:02,520 --> 00:02:07,411 тогава... f има... ще го напиша по този начин: 34 00:02:07,420 --> 00:02:17,860 f няма нито относителен минимум, 35 00:02:17,860 --> 00:02:22,840 нито относителен максимум 36 00:02:23,040 --> 00:02:26,320 за х = 2. 37 00:02:26,324 --> 00:02:29,064 Добре, да видим следващата подточка. 38 00:02:29,064 --> 00:02:32,942 "Намери стойностите на константите m и b, 39 00:02:32,942 --> 00:02:39,520 за които у = mx + b е решение на диференциалното уравнение." 40 00:02:39,580 --> 00:02:41,900 Това е интересно. 41 00:02:41,900 --> 00:02:45,280 Хайде първо да запишем всичко, което знаем, 42 00:02:45,280 --> 00:02:47,257 преди да започнем да разсъждаваме дали y = mx + b 43 00:02:47,257 --> 00:02:49,903 може да е решение на диференциалното уравнение. 44 00:02:49,903 --> 00:02:58,560 Знаем, че dy/dx е равно на 2х – у, 45 00:02:58,940 --> 00:03:00,273 това ни е дадено. 46 00:03:00,280 --> 00:03:06,080 Знаем също, че втората производна на у спрямо х 47 00:03:06,240 --> 00:03:14,220 е равна на 2 – dy/dx. Установихме това в подточка b на задачата. 48 00:03:14,340 --> 00:03:17,269 Можем също така да изразим това, 49 00:03:17,269 --> 00:03:18,911 видяхме, че можем да го представим като 50 00:03:18,920 --> 00:03:24,940 2 – 2х + у, просто ако заместим това ето тук. 51 00:03:25,380 --> 00:03:27,826 Значи това е 2 – 2х + у. 52 00:03:27,826 --> 00:03:29,282 Ще го запиша по следния начин: 53 00:03:29,282 --> 00:03:33,603 това е равно на 2 – 2х + у. 54 00:03:33,603 --> 00:03:35,785 Това е всичко, което знаем, 55 00:03:35,785 --> 00:03:39,081 преди дори да започнем да разсъждаваме дали има 56 00:03:39,081 --> 00:03:42,189 решение на у = mx + b. 57 00:03:42,189 --> 00:03:44,513 Сега да разгледаме у = mx + b. 58 00:03:44,513 --> 00:03:48,924 Ако у = mx + b, 59 00:03:48,924 --> 00:03:50,547 това е уравнение на права, 60 00:03:50,547 --> 00:03:54,996 тогава dy/dx трябва да е равно на: 61 00:03:54,996 --> 00:03:57,362 производната на това спрямо х е просто m, 62 00:03:57,362 --> 00:04:00,007 производната на това спрямо х – това е константа, 63 00:04:00,007 --> 00:04:02,680 така че тя не се променя спрямо х и е просто нула. 64 00:04:02,840 --> 00:04:06,720 Това е логично, скоростта на изменение спрямо х е наклонът, 65 00:04:06,860 --> 00:04:09,460 е наклонът на правата. 66 00:04:09,460 --> 00:04:12,163 Можем да използваме, и това е всичко, което знаем, 67 00:04:12,163 --> 00:04:14,233 всъщност можем даже да отидем още по-далеч, 68 00:04:14,240 --> 00:04:19,020 можем да намерим втората производна на у спрямо х. 69 00:04:19,180 --> 00:04:21,009 Тя ще бъде нула. 70 00:04:21,009 --> 00:04:23,549 Втората производна на линейна функция, 71 00:04:23,549 --> 00:04:25,582 това е нула, виждаме го ето тук. 72 00:04:25,582 --> 00:04:28,592 Това е цялата информация, която имаме. 73 00:04:28,592 --> 00:04:31,350 Това получихме в предишната подточка на задачата, 74 00:04:31,350 --> 00:04:33,890 и тук просто намерихме първата и втората производна 75 00:04:33,890 --> 00:04:37,317 на у = mx + b. 76 00:04:37,320 --> 00:04:45,260 Като знаем това, можем ли да намерим колко са m и b? 77 00:04:45,400 --> 00:04:50,204 Можем да кажем, че m е равно на 78 00:04:50,204 --> 00:04:55,204 2х – у, което изглежда правилно. 79 00:04:55,546 --> 00:04:57,950 Тук обаче има особеност. 80 00:04:57,950 --> 00:05:03,300 Знаем, че втората производна е равна на нула. 81 00:05:03,460 --> 00:05:05,540 Знаем, че това ще е равно на нула 82 00:05:05,542 --> 00:05:08,317 за това конкретно решение. 83 00:05:08,317 --> 00:05:12,149 Знаем също, че dy/dx е равно на m. 84 00:05:12,149 --> 00:05:13,717 Това е m. 85 00:05:13,720 --> 00:05:15,980 Значи имаме достатъчно информация, за да намерим m. 86 00:05:16,040 --> 00:05:22,060 Знаем, че 0 е равно на 2 – m. 87 00:05:22,300 --> 00:05:25,120 Можем да добавим m към двете страни и получаваме, 88 00:05:25,120 --> 00:05:30,120 че m е равно на 2. 89 00:05:30,832 --> 00:05:34,942 Това е много полезно. 90 00:05:34,942 --> 00:05:38,158 Сега можем да кажем, че... да видим, 91 00:05:38,158 --> 00:05:40,933 можем ли да го решим по-нататък? 92 00:05:40,933 --> 00:05:43,497 Знаем, че това тук, dy/dx, 93 00:05:43,497 --> 00:05:46,285 това е m. 94 00:05:46,285 --> 00:05:48,688 И е равно на 2. 95 00:05:48,688 --> 00:05:56,340 Можем да кажем, че 2 е равно на 2х – у. 96 00:05:56,460 --> 00:05:58,320 И сега, да видим, ако искаме да намерим у, 97 00:05:58,320 --> 00:06:01,342 добавяме у към двете страни, изваждаме 2 от двете страни, 98 00:06:01,342 --> 00:06:05,152 получаваме у = 2х – 2. 99 00:06:05,152 --> 00:06:07,328 И това е цялото ни решение. 100 00:06:07,328 --> 00:06:09,973 Тук получихме m, ето тук. 101 00:06:09,973 --> 00:06:10,952 Това е m. 102 00:06:10,952 --> 00:06:14,572 После намерихме b. 103 00:06:14,572 --> 00:06:16,819 Това беше по-сложното. 104 00:06:16,819 --> 00:06:19,717 Всеки път, когато трябва, разбираш, 105 00:06:19,717 --> 00:06:21,761 трябва да направиш нещо такова и то просто не ти хрумва, 106 00:06:21,761 --> 00:06:24,005 не е очевидно, не ти хрумва от пръв поглед, както не ми хрумна на мен, 107 00:06:24,005 --> 00:06:27,760 когато погледнах задачата, тогава аз казвам, нека да напиша всичко, 108 00:06:27,760 --> 00:06:29,540 което ни е дадено, което вече знаем, 109 00:06:29,640 --> 00:06:32,320 и после виждаме, че това ще бъде решение. 110 00:06:32,340 --> 00:06:36,940 Да видим мога ли някак да го реша, какво не съм използвал. 111 00:06:37,060 --> 00:06:39,867 Не съм използвал това, не съм използвал това. 112 00:06:39,867 --> 00:06:42,119 Използвах това. 113 00:06:42,119 --> 00:06:44,569 Определено използвах това. 114 00:06:44,569 --> 00:06:47,669 Използвах това, използвах това, използвах това. 115 00:06:47,669 --> 00:06:49,666 Това е един забавен малък пъзел, 116 00:06:49,666 --> 00:06:52,162 в който записвам цялата информация, която ни е дадена, 117 00:06:52,162 --> 00:06:54,484 и се опитвам въз основа на това да определя 118 00:06:54,484 --> 00:06:59,255 дали мога да намеря m и b. 119 00:06:59,260 --> 00:07:02,640 И това е много елегантно, че отговорът е 2х – 2. 120 00:07:02,720 --> 00:07:05,620 Ако се бях върнал към полето на наклоните, това 121 00:07:05,632 --> 00:07:07,027 нямаше да ми хрумне. 122 00:07:07,027 --> 00:07:09,263 Но ако помислиш за това, че 123 00:07:09,263 --> 00:07:11,300 2х – 2, тук пресечната точка с оста у 124 00:07:11,300 --> 00:07:14,356 е –2... ще използвам различен цвят, 125 00:07:14,360 --> 00:07:19,660 тогава правата ще изглежда приблизително така. 126 00:07:20,400 --> 00:07:22,720 Правата ще изглежда приблизително така. 127 00:07:22,720 --> 00:07:27,120 И можеш да провериш, че във всяка една от тези точки 128 00:07:27,240 --> 00:07:33,200 наклонът е равен на 2. 129 00:07:33,267 --> 00:07:36,666 Ако сме в точката (2; 2), 130 00:07:36,666 --> 00:07:39,174 това е равно на 2 по 2 минус 2, което е равно на 2. 131 00:07:39,174 --> 00:07:42,680 За (1; 0): 2 по 1 минус 0 е равно на 2. 132 00:07:42,680 --> 00:07:46,268 –2... извинявам се, (0; –2), 133 00:07:46,268 --> 00:07:49,240 0 минус –2 е равно на 2. 134 00:07:49,240 --> 00:07:51,202 Това е много елегантно, наклонът 135 00:07:51,202 --> 00:07:55,200 се променя навсякъде, но това е линейно решение 136 00:07:55,360 --> 00:07:59,580 на първоначалното диференциално уравнение, което е страхотно.