Math Problem Statement

Solution

Para hallar los valores extremos relativos de la función f(x)=13x332x2+2xf(x) = \frac{1}{3}x^3 - \frac{3}{2}x^2 + 2x en el intervalo [0,3][0,3], debemos seguir los siguientes pasos:

  1. Calcular la derivada de la función: f(x)=ddx(13x332x2+2x)f'(x) = \frac{d}{dx} \left( \frac{1}{3}x^3 - \frac{3}{2}x^2 + 2x \right) Utilizando las reglas de derivación: f(x)=x23x+2f'(x) = x^2 - 3x + 2

  2. Encontrar los puntos críticos: Los puntos críticos se encuentran donde la derivada se anula o no existe. f(x)=0    x23x+2=0f'(x) = 0 \implies x^2 - 3x + 2 = 0 Resolviendo esta ecuación cuadrática: x23x+2=0    (x1)(x2)=0x^2 - 3x + 2 = 0 \implies (x-1)(x-2) = 0 Así que, los puntos críticos son x=1x = 1 y x=2x = 2.

  3. Evaluar la función en los extremos del intervalo y en los puntos críticos:

    • En los extremos del intervalo: x=0x = 0 y x=3x = 3
    • En los puntos críticos: x=1x = 1 y x=2x = 2

    f(0)=13(0)332(0)2+2(0)=0f(0) = \frac{1}{3}(0)^3 - \frac{3}{2}(0)^2 + 2(0) = 0 f(3)=13(3)332(3)2+2(3)=273272+6=913.5+6=1.5f(3) = \frac{1}{3}(3)^3 - \frac{3}{2}(3)^2 + 2(3) = \frac{27}{3} - \frac{27}{2} + 6 = 9 - 13.5 + 6 = 1.5 f(1)=13(1)332(1)2+2(1)=1332+2=131.5+2=0.8333f(1) = \frac{1}{3}(1)^3 - \frac{3}{2}(1)^2 + 2(1) = \frac{1}{3} - \frac{3}{2} + 2 = \frac{1}{3} - 1.5 + 2 = 0.8333 f(2)=13(2)332(2)2+2(2)=836+4=832=23f(2) = \frac{1}{3}(2)^3 - \frac{3}{2}(2)^2 + 2(2) = \frac{8}{3} - 6 + 4 = \frac{8}{3} - 2 = \frac{2}{3}

  4. Determinar los valores extremos relativos: Comparando los valores obtenidos: f(0)=0,f(1)0.8333,f(2)0.6667,f(3)=1.5f(0) = 0, \quad f(1) \approx 0.8333, \quad f(2) \approx 0.6667, \quad f(3) = 1.5

    El valor máximo relativo dentro del intervalo [0,3][0,3] es f(3)=1.5f(3) = 1.5.

  5. Conclusión:

    • x=3x = 3 es un punto de máximo relativo con f(3)=1.5f(3) = 1.5.
    • x=1x = 1 es un punto de mínimo relativo con f(1)0.8333f(1) \approx 0.8333.

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Tip

Asegúrate de verificar siempre el intervalo dado para los problemas de máximos y mínimos, ya que los extremos del intervalo pueden contener los valores extremos absolutos de la función.

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