Cómo simplificar esta expresión

Puedes mostrarlo de una manera diferente.

Primer paso: diferenciar la expresión

[matemáticas] f ‘= – 1 / \ sqrt {e} + xe ^ {- x ^ 2/2} [/ matemáticas]

La derivada es cero en [matemáticas] x = 1 [/ matemáticas]

Para mostrar que este es el único posible punto extremo sospechoso, primero tenga en cuenta que para todas [matemáticas] x 0 [/ matemáticas]. Ahora encuentra la segunda derivada

[matemáticas] f ” = e ^ {- x ^ 2/2} (1-x ^ 2) [/ matemáticas]

Para todos [matemática] x> 1 [/ matemática] [matemática] f ” <0 [/ matemática], mientras que para todos [matemática] | x | 0 [/ matemáticas]. Esto significa que para todas [matemáticas] x <1 [/ matemáticas] [matemáticas] f '(x) 1 [/ matemáticas] [matemáticas ] f ‘(x) <f' (1) = 0 [/ matemáticas]. Por lo tanto, [matemáticas] x = 1 [/ matemáticas] es el único punto sospechoso de ser un extremo.

Para saber si [math] x = 1 [/ math] es un punto máximo, mínimo o de silla de montar, simplemente podemos elegir algunos [math] x> 1 [/ math] y algunos [math] x <1 [/ math] y evaluar la función allí.

Ahora encontramos que

[matemáticas] f (1) = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] f (-7) = \ frac {9} {\ sqrt {e}} – e ^ {- 49/2}> \ frac {9} {3} -1> 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] f (2) = – e ^ {- 2} <0 [/ matemáticas]

Por lo tanto, [math] x = 1 [/ math] es un punto de silla de montar. Esto significa que la función está disminuyendo estrictamente y la prueba está hecha.

Para encontrar la raíz, haga que toda la ecuación sea igual a cero, luego

(2-x) – (e ^ (- x ^ 2/2)) * e ^ (1/2) = 0

ln (2-x) = – (x ^ 2) / 2 + 1/2

(1/2) x ^ 2 + ln (2-x) -1 / 2 = 0

Usando la calculadora gráfica Desmos

para trazarlo x = 1。 Es positivo cuando x <1; neg. cuando x> 1.