Zωηρή

Εδώ θα καταχωρούνται ασκήσεις οι οποίες συνδυάζουν τουλάχιστον δύο διαφορετικά εκ των παραπάνω κεφάλαια και έχουν επαναληπτικό χαρακτήρα.

Συντονιστής: Καρδαμίτσης Σπύρος

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

Zωηρή

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από erxmer » Παρ Φεβ 03, 2017 9:30 pm

Δίνεται η συνάρτηση f :  (0, +\infty) \to R για την οποία ισχύει :

f(xy) = f(x) + f(y) – 3( x- 1)(y – 1) για κάθε x, y > 0. Αν η f είναι παραγωγίσιμη στο x_0=1 με f'(1) = 3:

1) Να δείξετε ότι η fείναι παραγωγίσιμη στο (0, +\infty) με \displaystyle{f'(x) = \frac{6}{x} – 3} για κάθε x > 0

2) Να μελετηθεί η f ως προς τη μονοτονία

3) Να βρείτε τον τύπο της f

4) Αν E(a) είναι το εμβαδόν του χωρίου που περικλείεται από τη C_f, τον xx' και τις ευθείες

x=1,x=a,a>0 με a \in (0,1), να βρείτε το \displaystyle{\lim_{a \to 0^{+}}E(a)}



Λέξεις Κλειδιά:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15764
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Zωηρή

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Παρ Φεβ 03, 2017 9:44 pm

erxmer έγραψε:Δίνεται η συνάρτηση f :  (0, +\infty) \to R για την οποία ισχύει :

f(xy) = f(x) + f(y) – 3( x- 1)(y – 1) για κάθε x, y > 0. Αν η f είναι παραγωγίσιμη στο x_0=1 με f'(1) = 3:

1) Να δείξετε ότι η fείναι παραγωγίσιμη στο (0, +\infty) με \displaystyle{f'(x) = \frac{6}{x} – 3} για κάθε x > 0

2) Να μελετηθεί η f ως προς τη μονοτονία

3) Να βρείτε τον τύπο της f

4) Αν E(a) είναι το εμβαδόν του χωρίου που περικλείεται από τη C_f, τον xx' και τις ευθείες

x=1,x=a,a>0 με a \in (0,1), να βρείτε το \displaystyle{\lim_{a \to 0^{+}}E(a)}
Μπορούμε να βρούμε απευθείας τον τύπο της f (εντός ύλης αλλά εκτός πνεύματος) οπότε τα υπόλοιπα έπονται αμέσως. Σε hide
Η δοθείσα γράφεται f(xy) -3xy -3 = (f(x) -3x-3)+ ( f(y) – 3y-3)

Άρα γράφοντας g(t) = f(e^t)-3e^t-3 γίνεται g(s+t)=g(s)+g(t). Ως γνωστόν είναι τότε g(t)=ct ή αλλιώς f(e^t)-3e^t-3=ct. Θέτω τώρα e^t=x , και λοιπά.


Σταμ. Γλάρος
Δημοσιεύσεις: 360
Εγγραφή: Δευ Ιουν 18, 2012 1:51 pm

Re: Zωηρή

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Σταμ. Γλάρος » Σάβ Φεβ 04, 2017 12:47 pm

erxmer έγραψε:Δίνεται η συνάρτηση f :  (0, +\infty) \to R για την οποία ισχύει :

f(xy) = f(x) + f(y) – 3( x- 1)(y – 1) για κάθε x, y > 0. Αν η f είναι παραγωγίσιμη στο x_0=1 με f'(1) = 3:

1) Να δείξετε ότι η fείναι παραγωγίσιμη στο (0, +\infty) με \displaystyle{f'(x) = \frac{6}{x} – 3} για κάθε x > 0

2) Να μελετηθεί η f ως προς τη μονοτονία

3) Να βρείτε τον τύπο της f

4) Αν E(a) είναι το εμβαδόν του χωρίου που περικλείεται από τη C_f, τον xx' και τις ευθείες

x=1,x=a,a>0 με a \in (0,1), να βρείτε το \displaystyle{\lim_{a \to 0^{+}}E(a)}
Καλημέρα. Μια προσπάθεια στο πνεύμα του θεματοδότη...
1. Θέτοντας στην δοθείσα x=y=1, προκύπτει : f(1)=0 . Επίσης f'(1)=3\Leftrightarrow \displaystyle\lim_{x\to 1} \dfrac{f(x)}{x-1}=3.

Έστω x_{o}\in(0, +\infty). Πρέπει να υπάρχει το \displaystyle\lim_{x\to x_{o}} \dfrac{f(x)-f(x_{o})}{x-x{o}} και να είναι πραγματικός αριθμός.

Θέτω \dfrac {x}{x_{o}} = u, οπότε x\rightarrow x_{o}\Rightarrow u\rightarrow 1 . Επομένως έχουμε:
\displaystyle\lim_{x\to x_{o}} \dfrac{f(x)-f(x_{o})}{x-x{o}} = \displaystyle\lim_{u\to 1} \dfrac{f(u\cdot x_{o})-f(x_{o})}{u\cdot x_{o}-x{o}} = \displaystyle\lim_{u\to 1} \dfrac{f(u)+f( x_{o})-3(u-1)(x_{o}-1)-f(x_{o})}{ x_{o}(u-1)} = \dfrac{f'(1)}{x_{o}}-3\left ( 1-\dfrac{1}{x_{o}} \right ) = \dfrac{6}{x_{o}}-3.
Άρα f' (x)= \dfrac{6}{x}-3 .

2. Είναι f' (x)= \dfrac{6}{x}-3 = \dfrac {3(2-x)}{x}.

Πινακάκι κλπ. f γνησίως αύξουσα στο (0,2] και γνησίως φθίνουσα στο [2, +\infty).

3. Είναι f'(x)= (6lnx-3x)'. Από Πόρισμα Συνεπειών ΘΜΤ προκύπτει f(x)= 6lnx-3x +c.
Όμως f(1)=0. Άρα c=3, οπότε f(x)= 6lnx-3x +3.

4. Από την μονοτονία της f και το γεγονός ότι f(1)=0 προκύπτει ότιf(x)<0 ,\,\, \forall x\in [a,1].
Άρα E(a)=-\int_{a}^{1}f(x)dx=...= 3\left ( 2alna-3a -\dfrac{3}{2}a^2+6\right ) (αν ...δεν έχω κάνει κανένα λάθος στις πράξεις).
Συνεπώς \displaystyle{\lim_{a \to 0^{+}}E(a)}= 18.

Φιλικά
Σταμ. Γλάρος


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΟΛΗ ΤΗΝ ΥΛΗ Γ'”

Μέλη σε σύνδεση

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