Determina per quali valori del parametro $k$ la funzione $y=\frac{1}{12}(k-3) x^4+\frac{1}{2} k(4-k) x^2+1$ è convessa in tutto R.
$$
[3 \leq k \leq 4]
$$
Determina per quali valori del parametro $k$ la funzione $y=\frac{1}{12}(k-3) x^4+\frac{1}{2} k(4-k) x^2+1$ è convessa in tutto R.
$$
[3 \leq k \leq 4]
$$
Una funzione è convessa se il segmento che congiunge 2 punti qualsiasi del suo grafico giace sopra il grafico stesso o coincide con una sua parte. Una funzione è concava se il segmento che unisce qualsiasi 2 punti del grafico sta sotto di esso o coincide con una sua parte.
y = 1/12·(k - 3)·x^4 + 1/2·k·(4 - k)·x^2 + 1
si deve calcolare la derivata seconda:
y' = x^3·(k - 3)/3 + k·x·(4 - k)
y'' = x^2·(k - 3) - k·(k - 4)
Con riferimento all'equazione associata: x^2·(k - 3) - k·(k - 4) = 0
devono essere verificate due condizioni:
{Δ ≤ 0
{a ≥ 0
avendo definito:
a = k - 3
b = 0
c = - k·(k - 4)
quindi si traduce il tutto nel sistema:
{4·k·(k - 3)·(k - 4) ≤ 0
{k - 3 ≥ 0
---------------------------
{3 ≤ k ≤ 4 ∨ k ≤ 0
{k ≥ 3
Quindi soluzione finale: [3 ≤ k ≤ 4]