ΣΥΛΛΟΓΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Γ'ΛΥΚΕΙΟΥ (ΝΕΑ ΥΛΗ)

Συντονιστές: m.pαpαgrigorakis, Καρδαμίτσης Σπύρος, Πρωτοπαπάς Λευτέρης, R BORIS, KAKABASBASILEIOS, Μπάμπης Στεργίου

Άβαταρ μέλους
erxmer
Δημοσιεύσεις: 1615
Εγγραφή: Δευ Σεπ 13, 2010 7:49 pm
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Γ'ΛΥΚΕΙΟΥ (ΝΕΑ ΥΛΗ)

#241

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από erxmer » Σάβ Μαρ 19, 2016 9:11 pm

ΑΣΚΗΣΗ 67

Δίνονται οι παραγωγίσιμες συναρτήσεις f,g: R \to R με f(0)=2 και f(x)g(x)=f'(x)g'(x)=e^{2x}, x \in R

1) Nα βρεθούν οι τύποι των συναρτήσεων

2) Η εξίσωση της εφαπτομένης της C_f στο σημείο A=(a,f(a)), a>0

3) Το εμβαδό E(a) του χωρίου που περικλείεται απο την C_f την ευθεία y=2e^a και τον άξονα yy'

4) Αν το σημείο A απομακρύνεται απο τον άξονα xx' με ταχύτητα v=2 μοναδες μήκους/sec, να βρεθει ο ρυθμός μεταβολής του E(a) την χρονική στιγμή που η εφαπτομένη τέμνει τον xx' στο σημείο (1,0)

5) Θεωρούμε την συνάρτηση h(x)=2x^2g(x), x \in R. Δείξτε οτι υπάρχει μοναδικό \displaystyle{x_0 \in (0,1): h(x_0)=\int_{0}^{1}{h(x)dx}}


Rempeskes
Δημοσιεύσεις: 108
Εγγραφή: Κυρ Νοέμ 08, 2015 10:40 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Γ'ΛΥΚΕΙΟΥ (ΝΕΑ ΥΛΗ)

#242

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Rempeskes » Κυρ Μαρ 20, 2016 1:37 am

erxmer έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 67

Δίνονται οι παραγωγίσιμες συναρτήσεις f,g: R \to R με f(0)=2 και f(x)g(x)=f'(x)g'(x)=e^{2x}, x \in R

1) Nα βρεθούν οι τύποι των συναρτήσεων

2) Η εξίσωση της εφαπτομένης της C_f στο σημείο A=(a,f(a)), a>0

3) Το εμβαδό E(a) του χωρίου που περικλείεται απο την C_f την ευθεία y=2e^a και τον άξονα yy'

4) Αν το σημείο A απομακρύνεται απο τον άξονα xx' με ταχύτητα v=2 μοναδες μήκους/sec, να βρεθει ο ρυθμός μεταβολής του E(a) την χρονική στιγμή που η εφαπτομένη τέμνει τον xx' στο σημείο (1,0)

5) Θεωρούμε την συνάρτηση h(x)=2x^2g(x), x \in R. Δείξτε οτι υπάρχει μοναδικό \displaystyle{x_0 \in (0,1): h(x_0)=\int_{0}^{1}{h(x)dx}}
Μια προσπάθεια..

1)

Έστω ότι υπάρχει x_o \in \mathbb{R}:g(x_o)=0.

Τότε θα ισχύει 0={e}^{2x_o} ΑΤΟΠΟ

Άρα εφόσον η g είναι συνεχής στο \mathbb{R} ως παραγωγίσιμη, θα διατηρεί σταθερό πρόσημο σε αυτό.

Οπότε εφόσον για \displaystyle{x=0 \Rightarrow g(0)=\frac{1}{f(0)}=\frac{1}{2}>0 θα πρέπει g(x)>0,  \forall x \in \mathbb{R}}


Επίσης η f παραγωγίσιμη στο \mathbb{R} οπότε,

\displaystyle{f'(x)=\left(\frac{{e}^{2x}}{g(x)} \right)'=\frac{2{e}^{2x}g(x)-{e}^{2x}g'(x)}{g^2(x)}}

Οπότε,

\displaystyle{g'(x)f'(x)={e}^{2x}\Rightarrow g'(x)\left(\frac{2{e}^{2x}g(x)-{e}^{2x}g'(x)}{g^2(x)} \right)={e}^{2x}}


\displaystyle{\Rightarrow g'(x)\left(\frac{2g(x)-g'(x)}{g^2(x)} \right)=1 \Rightarrow 2\left(\frac{g'(x)}{g(x)} \right)-{\left(\frac{g'(x)}{g(x)} \right)}^2 =1 }


\displaystyle{\Rightarrow \left(\left(\frac{g'(x)}{g(x)} \right)-1 \right)^2 =0 \Rightarrow g'(x)=g(x) \Rightarrow g(x)=ce^x \Rightarrow g(x)=\frac{e^x}{2}}

Εύκολα βρίσκουμε επίσης ότι f(x)=2e^x.

Οι f,g επαληθεύουν τις δοθείσες.


2)

y=2e^a x +2e^a (1-a)

3)

y=f(x)\Leftrightarrow x=a και 2e^a > 2e^x, \forall x \in \left[0,a \right] άρα,

\displaystyle{E(a)=\int_{0}^{a}\left(2e^a -2e^x \right)dx=2ae^a -2e^a+2}


5)

\displaystyle{(\pi \alpha \varrho \alpha \gamma o\nu \tau \iota \kappa \eta) \Rightarrow \int_{0}^{1}x^2 e^x dx=e-2 \tau .\mu .}

Θεωρούμε την συνάρτηση h(x)=x^2 e^x -e+2.

Η g παραγωγίσιμη στο \mathbb{R} ως πράξεις μεταξύ παραγωγίσιμων συναρτήσεων.

g'(x)=2xe^x +x^2 e^x

Η g' παραγωγίσιμη στο \mathbb{R} ως πράξεις μεταξύ παραγωγίσιμων συναρτήσεων.

g''(x)=2e^x (x+1)^2 \geq 0 (μηδενίζεται μόνο για x=-1)

Άρα η g' γνησίως αύξουσα στο \mathbb{R}.

Για x>0 \Rightarrow g'(x)>g'(0)\Rightarrow g'(x)>0

Για x<0 \Rightarrow g'(x)<g'(0)\Rightarrow g'(x)<0

Επομένως η g γνησίως φθίνουσα στο \Delta _1 =\left(-\infty,0 \right] και γνησίως αύξουσα στο \Delta _2=\left[0,+\infty \right)

Επομένως,

g\left( \Delta _1 \right)=\left[2-e,0 \right) εφόσον \displaystyle{\lim_{x\rightarrow -\infty}\frac{x^2}{{e}^{-x}}=0 \left(DLH \right)}

g\left( \Delta _2 \right)=\left[2-e,+\infty \right)

0 \notin g\left( \Delta _1 \right)

0 \in g\left( \Delta _2 \right) και g γνησίως αύξουσα σε αυτό άρα,

\exists!	 x_o \in \Delta _2 : g(x_o)=0 \Rightarrow h(x_o)=\int_{0}^{1}{h(x)dx}}
τελευταία επεξεργασία από Rempeskes σε Κυρ Μαρ 20, 2016 1:43 am, έχει επεξεργασθεί 2 φορές συνολικά.


KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1595
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Γ'ΛΥΚΕΙΟΥ (ΝΕΑ ΥΛΗ)

#243

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS » Κυρ Μαρ 20, 2016 1:39 am

erxmer έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 67

Δίνονται οι παραγωγίσιμες συναρτήσεις f,g: R \to R με f(0)=2 και f(x)g(x)=f'(x)g'(x)=e^{2x}, x \in R

1) Nα βρεθούν οι τύποι των συναρτήσεων

2) Η εξίσωση της εφαπτομένης της C_f στο σημείο A=(a,f(a)), a>0

3) Το εμβαδό E(a) του χωρίου που περικλείεται απο την C_f την ευθεία y=2e^a και τον άξονα yy'

4) Αν το σημείο A απομακρύνεται απο τον άξονα xx' με ταχύτητα v=2 μοναδες μήκους/sec, να βρεθει ο ρυθμός μεταβολής του E(a) την χρονική στιγμή που η εφαπτομένη τέμνει τον xx' στο σημείο (1,0)

5) Θεωρούμε την συνάρτηση h(x)=2x^2g(x), x \in R. Δείξτε οτι υπάρχει μοναδικό \displaystyle{x_0 \in (0,1): h(x_0)=\int_{0}^{1}{h(x)dx}}
ΛΥΣΗ

1) Είναι από f(x)g(x)={{e}^{2x}},x\in R επειδή {{e}^{2x}}>0,\,\,x\in R και f(x)\ne 0,\,\,x\in R άρα g(x)=\frac{{{e}^{2x}}}{f(x)},x\in R και

παραγωγίζοντας προκύπτει ότι {g}'(x)=\frac{{{e}^{2x}}(2{f}'(x)-f(x)}{{{f}^{2}}(x)},\,\,x\in R και επειδή από f(x)g(x)=f'(x)g'(x)=e^{2x}, x \in R

είναι {g}'(x)=\frac{{{e}^{2x}}}{{f}'(x)},x\in R θα είναι

\frac{{{e}^{2x}}}{{f}'(x)}=\frac{{{e}^{2x}}(2f(x)-{f}'(x))}{{{f}^{2}}(x)}\Rightarrow {{f}^{2}}(x)=2f(x){f}'(x)-{{({f}'(x))}^{2}},\,\,x\in R άρα ισχύει

{{\left( f(x)-{f}'(x) \right)}^{2}}=0,\,\,x\in R επομένως είναι {f}'(x)=f(x),\,\,x\in R άρα f(x)=c{{e}^{x}} και αφού f(0)=2 προκύπτει

ότι c=2 δηλαδή f(x)=2{{e}^{x}},\,\,x\in R και τότε από f(x)g(x)={{e}^{2x}},x\in R προκύπτει ότι

g(x)=\frac{1}{2}{{e}^{x}},\,\,x\in R που εύκολα επαληθεύουν τις αρχικές ισότητες.

2) Η εφαπτομένη της C_f στο σημείο A=(a,f(a)), a>0 είναι y-f(a)={f}'(a)(x-\alpha )\Leftrightarrow y=2{{e}^{\alpha }}x+2{{e}^{\alpha }}(1-\alpha )

3) Η C_fκαι η ευθεία y=2e^a τέμνονται στο σημείο A=(a,f(a)), a>0 και το ζητούμενο εμβαδό είναι

E(\alpha )=\int\limits_{0}^{\alpha }{|f(x)-y|}dx=\int\limits_{0}^{\alpha }{2|{{e}^{x}}-{{e}^{\alpha }}|}dx=2\int\limits_{0}^{\alpha }{({{e}^{\alpha }}-{{e}^{x}})}dx

(επειδή για 0\le x\le \alpha \Rightarrow 1\le {{e}^{x}}\le {{e}^{\alpha }}) και άρα

E(\alpha )=2\left[ {{e}^{\alpha }}x-{{e}^{x}} \right]_{0}^{\alpha }=2(\alpha -1){{e}^{\alpha }}+2

4) Από υπόθεση αφού το σημείο A απομακρύνεται απο τον άξονα xx' με ταχύτητα v=2 μονάδες μήκους/sec, ισχύει ότι {y}'(t)=2 με

y(t)=2{{e}^{\alpha (t)}} επομένως τότε {y}'(t)=2{{e}^{\alpha (t)}}{\alpha }'(t) δηλαδή

2=2{{e}^{\alpha (t)}}{\alpha }'(t)\Leftrightarrow {{e}^{\alpha (t)}}{\alpha }'(t)=1(1)

Τώρα είναι από (3) E(t)=2(\alpha (t)-1){{e}^{\alpha (t)}}+2 επομένως

{E}'(t)=2{\alpha }'(t){{e}^{\alpha (t)}}+(\alpha (t)-1){\alpha }'(t){{e}^{\alpha (t)}} και λόγω (1) {E}'(t)=2+(\alpha (t)-1)=\alpha (t)+1(2)

Επίσης όταν η εφαπτομένη y=2{{e}^{\alpha }}x+2{{e}^{\alpha }}(1-\alpha )τέμνει τον {x}'x στο (1,0) ισχύει

0=2{{e}^{\alpha }}+2{{e}^{\alpha }}(1-\alpha )\Leftrightarrow \alpha =2 και έτσι από (2) {E}'({{t}_{0}})=\alpha ({{t}_{0}})+1=2+1=3,\,\,\tau .\mu ./sec

5) Είναι h(x)=2{{x}^{2}}g(x)={{x}^{2}}{{e}^{x}},x\in R παραγωγίσιμη με

{h}'(x)=2x{{e}^{x}}+{{x}^{2}}{{e}^{x}}=({{x}^{2}}+2x){{e}^{x}}>0,\,\,\,\,x\in (0,\,\,1) άρα η h είναι γνήσια αύξουσα στο [0,\,\,1]

επομένως θα ισχύει ότι h(0)\le h(x)\le h(1),\,\,\,x\in [0,\,\,1] και ολοκληρώνοντας έχουμε ότι

\int\limits_{0}^{1}{h(0)dx}<\int\limits_{0}^{1}{h(x)dx}<\int\limits_{0}^{1}{h(1)dx}\Leftrightarrow h(0)<\int\limits_{0}^{1}{h(x)dx}<h(1)

και έτσι σύμφωνα με τοο θεώρημα ενδιάμεσων τιμών υπάρχει \displaystyle{x_0 \in (0,1): h(x_0)=\int_{0}^{1}{h(x)dx}}

που είναι μοναδικό λόγ μονοτονίας της h.

Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης


f ανοιγοντας τους δρομους της Μαθηματικης σκεψης, f' παραγωγος επιτυχιας
Τα Μαθηματικά είναι απλά...όταν σκέπτεσαι σωστά...
Τα Μαθηματικά είναι αυτά...για να δεις πιό μακρυά...
Τα Μαθηματικά είναι μαγεία...όταν έχεις φαντασία...
Άβαταρ μέλους
Γιώργος Απόκης
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 5092
Εγγραφή: Δευ Μάιος 16, 2011 7:56 pm
Τοποθεσία: Πάτρα
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Γ'ΛΥΚΕΙΟΥ (ΝΕΑ ΥΛΗ)

#244

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιώργος Απόκης » Τρί Μαρ 29, 2016 1:37 pm

GMANS έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 16

B. ‘Έστω
E το εμβαδον που σχηματίζουν C_f, y=9
E_1 το εμβαδον που σχηματίζουν C_f, y=\alpha ^2
E_2 το εμβαδον που σχηματίζουν C_f, y=\beta ^2
E=\int_{-3}^{3}(9-x^2)dx =36
\color{red}E_1\color{black}=\int_{-3}^{3}(\alpha ^2-x^2)dx =6\alpha ^2-18
\color{red}E_2\color{black}=\int_{-3}^{3}(\beta  ^2-x^2)dx =6\beta  ^2-18
Θα πρέπει :
E_1= \frac{E}{3} \Leftrightarrow  6\alpha ^2-18  =12 \Leftrightarrow  \color{red}\alpha =\sqrt{5}
E_2= 2\frac{E}{3} \Leftrightarrow 6\beta  ^2-18   =24 \Leftrightarrow  \color{red}\beta   =\sqrt{7}
Καλησπέρα. Μια μικρή διόρθωση στην Άσκηση 16. Για τα \displaystyle{E_1,E_2}, είναι :

\displaystyle{E_1=\int_{-a}^{a}(a^2-x^2)dx=\frac{4a^3}{3}} και \displaystyle{E_2=\int_{-\beta}^{\beta}(\beta^2-x^2)dx=\frac{4\beta^3}{3}}

και έτσι προκύπτουν : \displaystyle{a=\sqrt[3]{9},~\beta=\sqrt[3]{18}}


Γιώργος
Άβαταρ μέλους
M.S.Vovos
Δημοσιεύσεις: 931
Εγγραφή: Παρ Φεβ 27, 2015 5:45 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Γ'ΛΥΚΕΙΟΥ (ΝΕΑ ΥΛΗ)

#245

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από M.S.Vovos » Πέμ Δεκ 15, 2016 2:20 pm

Καλησπέρα!

Όπως είχε γράψει και ο Γιώργος Απόκης στο συγκεκριμένο φάκελο΄ θα ήταν καλό να φτιαχτεί ένα φυλλάδιο - βιβλιαράκι, με όλες τις ασκήσεις που έχουν προταθεί. Αφήνω, λοιπόν, ανοιχτή ερώτηση προς όλους για βοήθεια στην παραπάνω εργασία. Σκεφτόμουν μάλιστα μήπως (για αλλαγή) το φυλλάδιο γραφόταν σε κώδικα \displaystyle{\LaTeX}.

Όποιος ενδιαφέρεται, παρακαλώ πολύ, να μου στείλει προσωπικό μήνυμα είτε στο forum :logo: είτε στο e-mail μου:
mariosvovos@gmail.com

Φιλικά,
Μάριος


Είναι αυταπάτη ότι η νεότητα είναι ευτυχισμένη, μια αυταπάτη αυτών που την έχουν χάσει. W. Somerset Maugham
xr.tsif
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 2004
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 7:14 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Γ'ΛΥΚΕΙΟΥ (ΝΕΑ ΥΛΗ)

#246

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από xr.tsif » Κυρ Ιαν 01, 2017 11:36 am

Μάριε Χρόνια Πολλά και Καλή Χρονιά
Βάλε μία άσκηση στη θέση της 14


Γιατί πάντα αριθμόν έχοντι. Άνευ τούτου ουδέν νοητόν και γνωστόν.
Απάντηση

Επιστροφή σε “ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 4 επισκέπτες