Kubna funkcija

Kubna funkcija u matematici je svaka funkcija oblika: $f(x)=ax^{3}+bx^{2}+cx+d\,$, gdje je a različito od nule.

Karakteristične vrijednosti kubne funkcije

$f(x)=x^{3}+3x^{2}-6x-8\,\!$

Kubna funkcija kao i svaka druga polinomna funkcija ima neke karakteristične vrijednosti koje u koordinatnom sustavu na grafu funkcije predočavaju, na primjer, nultočke funkcije ili njene ekstreme (slika desno).

Nultočke kubne funkcije

U analizi osobina neke funkcije uobičajeno je najprije naći nultočke funkcije za koje funkcija poprima vrijednost nula. U prikazanom slučaju to vodi rješavanju kubne jednadžbe:

$x^{3}+3x^{2}-6x-8=0\,$

rješenja koje su :

$x_{1}=-4,x_{2}=-1,x_{3}=2\,$

Točke (-4, 0), (-1, 0) i (2, 0 ) predstavljaju zato nultočke grafa kubne funkcije sa slike.

Ukoliko općenito graf funkcije siječe apscisu, odn. x-os koordinatnog sustava, u tri točke, tada će nultočke funkcije biti realni brojevi jer su i rješenja kubne jednadžbe realna. No, međutim, ukoliko graf funkcije siječe x-os samo u jednoj točki, tada će kubna jednadžba imati jedno realno rješenje dok će se dva rješenja nalaziti u domeni kompleksnih brojeva i to kao konjugirano-kompleksni par brojeva.

Ekstremi kubne funkcije

Kubna funkcija ima dva ekstrema (ako nije monotona), jedan minimum i jedan maksimum funkcije. Za funkciju

$y=x^{3}+3x^{2}-6x-8\,$

točke ekstrema funkcije nalazimo diferencirajući gornju jednadkost:

$dy=3x^{2}dx+6xdx-6dx\,$

odakle slijedi da je

$dy=(3x^{2}+6x-6)dx\,$

$y'={\frac {dy}{dx}}=3x^{2}+6x-6=x^{2}+2x-2.\,$

Ekstrem funkcije postoji za dy/dx=0, gdje na temelju rješenja kvadratne jednadžbe zaključujemo da će kubna funkcija imati ekstreme u točkama

$x_{1,2}=-1\pm {\sqrt {3}}.\,$

O vrsti ekstrema (maksimum ili minumum funkcije) zaključuje se iz druge derivacije funkcije.

Literatura

• Gusić J., Mladinić P., Pavković B, "Matematika 2", Školska knjiga, Zagreb, 2006.
• Antoliš S., Copić A., "Matematika 4", Školska knjiga, Zagreb, 2006.