• facebook
  • twitter
  • whatsapp
  • telegram

Maxima and Minima

1. Find the points of local maximum (or) local minimum for the function x3 - 9x2 + 24x - 12
Sol:      Let f(x) = x3 - 9x2 + 24x - 12
                ⇒   f' (x) = 3x2 - 18x + 24
               ⇒    f" (x) = 6x - 18
            For maximum (or) minimum f' (x) = 0
             ⇒      3x2 - 18x + 24 = 0
             ⇒   x2 - 6x + 8 = 0
             ⇒     x2 - 2x - 4x + 8 = 0
             ⇒   x (x - 2) - 4 ( x - 2) = 0
             ⇒     (x - 2) (x - 4) = 0
                    ∴    x = 2 ;  x = 4
            At x = 2;   f"(2)  =  6(2) - 18 = - 6 < 0
            At x = 2,  f(x) has maximum value
∴ Local maximum value f(2) =    8 - 36 + 48 - 12 
                                                ⇒    f(2) = 8
                       At x = 4: f"(4) = 24 - 18 = 6 > 0
                       At x = 4, f(x) has minimum value
∴ Local minimum value f(4) =    64 - 144 + 96 - 12
                                                   f(4) = 4
2.   Show that the function     has a minimum value at x = e
sol:    Given  :      

                                             
                 
             for minimum value, f' (x)  = 0    
                                                     

                                                    ⇒      log x = 1
                                            ∴   x = e   ;     At x = e;

                                                    

                                          ⇒    f" (e) = 1/e > 0
                           ∴   At x = e, f(x) has minimum value.

 

3.  Show that y = sin3 x cos x has a maximum value at x =

  and find its value.
Sol :    Given: y = sin3 x cos x

                       
                        
                             for maximum value    =  0
                          ⇒   3 sin2 x cos2 x - sin4x = 0
                          ⇒  sin2 x (3cos2x - sin2 x) = 0
                          ⇒   sin2x = 0 ;   ⇒ 3 cos2x - sin2x = 0
                          ⇒ sin x = 0  ;    ⇒ 3 cos2x = sin2x
                            ∴   x = 0       ;   ⇒  tan2x = 3
                                     ⇒    tan x =  

                                         ∴   x =   
                                At x =    ;

                           
   
            ∴ At x =   , y = sin3x cos x has maximum value.
                   ∴  Maximum value: sin3  cos 

                                              
                                                       
4.  Show that the semi-vertical angle of the cone of maximum volume and of given slant height is tan-1(
)
Sol :  Let '' be the semi-vertical angle of the cone.

        Let r, h, l be the radius, height and slant height of the cone respectively.
                         Volume of the cone: V =  
π r2

                                                                                         
          

      


                 For maximum value of V :    = 0     
                       ⇒   2 sin 
α  cos2α - sin3 α  = 0
                        ⇒  2 cos2 
α  - sin2 α   = 0
                       ⇒   2 cos2 
α   = sin2 α
                            =  tan2 α   =  2
                      ⇒   tan
α =  
                       ∴   α =  tan-1 ()
            ∴ If V is maximum then semi-vertical angle is tan-1 ().

5.   Show that the maximum rectangle inscribed in a circle is a square.
Sol:      Let 'l' be the length and 'b' be the breadth of the rectangle.
             Let ABCD be the rectangle inscribed in a circle of radius 'r'.
                          ∴  l2 + b2 = (2r)2

                                            

                          
                     For maximum value :  

  = 0
                                                            
                                                               4 r2 - 2 l2 = 0
                                                               2 l2 = 4r2
                                                               l2 = 2r2
                                                            ∴   l =  r

                               
                                                     
                
                                    ∴  A is maximum when l = b
                     Hence the maximum rectangle inscribed in a circle is a square.

 

6. Show that the height of the cylinder of maximum volume that can be inscribed in a sphere of radius 'a' is   
Sol: Let R be the radius and H be the height of the cylinder.
          From  ∆OAB, OA2  +  AB2 =  OB2

               
         

                                
               Volume of the cylinder : V =  πR2 H
                                                                     
                   For maximum value :
    =  0
           
 

7. A cylinder is inscribed in a sphere of radius R. Show that the height of the cylinder is R when its surface area is maximum.
Sol:           Let 'O' be the centre of the sphere of radius R.
            Let 'r' be the radius and 'h' be the height of the cylinder inscribed in a sphere.

              
             


                           
                                              
  For maximum (or) minimum :  
   = 0
                 

           
                    h2 = 2R2
                      ∴     h =  R
       Hence the surface area of the cylinder is maximum when h =  R

Writer Sayyad Anwar

Posted Date : 23-09-2020

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

Special Stories

More

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

More
 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌