M.S.Vovos έγραψε:Καλησπέρα στο
με μία κατασκευή, που προορίζεται για θέμα 2.
Έστω

και η συνάρτηση

με

. Αν γνωρίζετε ότι:

Η

παρουσιάζει τοπικά ακρότατα στα σημεία

και

.

, τότε:
(α) Να αποδείξετε ότι

,

,

και να καθορίσετε το είδος των ακροτάτων.
(β) Να αποδείξετε ότι υπάρχει μοναδικό

τέτοιο ώστε η

να διέρχεται από το σημείο

.
(γ) Αληθεύει ότι υπάρχουν

τέτοια ώστε να ισχύει

, όπου

,

και

του προηγούμενου ερωτήματος?
(δ) Να εξετάσετε αν υπάρχουν σημεία της

, στα οποία οι εφαπτόμενες της γραφικής παράστασης της να είναι μεταξύ τους παράλληλες.
ΛΥΣΗ
α) Αφού η παραγωγίσιμη

με
παρουσιάζει τοπικά ακρότατα στα σημεία

και

σύμφωνα με το θεώρημα του Fermat θα ισχύει

άρα

και

(1)
Ακόμη επειδή

αν

τότε
οπότε αναγκαία

και
επομένως είναι

(2) και λύνοντας το σύστημα των (1),(2) προκύπτει ότι

,

και τότε

και

με

και

άρα η

είναι γνήσια αύξουσα στα διαστήματα
και

άρα η

είναι γνήσια φθίνουσα στο διάστημα
επομένως παρουσιάζει τοπικό μέγιστο στο

το

και τοπικό ελάχιστο στο

το
β) Είναι

και επειδή

και συνεχής στο
σύμφωνα με το θεώρημα του Bolzano υπάρχει

με

μοναδικό αφού η

είναι γνήσια φθίνουσα στο

.
γ) Από θεώρημα μέσης τιμής στα
![[1,\,\,\xi ],\,[\xi ,\,\,2] [1,\,\,\xi ],\,[\xi ,\,\,2]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/c6f5abff8435ddae0e74a5f6f6aeb8da.png)
υπάρχουν

που
άρα αληθεύει ότι υπάρχουν

τέτοια ώστε να ισχύει
(…σαν ερώτημα δεν κατάλαβα τι εξυπηρετεί ο τρόπος έκφρασης του ζητουμένου….)
δ) Είναι

και

και

επομένως η

είναι γνήσια αύξουσα στο
![{{\Delta }_{1}}=(-\infty ,\,\,\frac{1}{3}] {{\Delta }_{1}}=(-\infty ,\,\,\frac{1}{3}]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/c58f5cc97d2592a682412fa49cea9e25.png)
και γνήσια φθίνουσα στο
οπότε
![{f}'({{\Delta }_{1}})=(\underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'(x),\,\,{f}'(\frac{1}{3})]=(-\infty ,\,\frac{1}{3}] {f}'({{\Delta }_{1}})=(\underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'(x),\,\,{f}'(\frac{1}{3})]=(-\infty ,\,\frac{1}{3}]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/b24be31211651bda9c6a2d7ca23eda21.png)
και
![{f}'({{\Delta }_{2}})=[{f}'(\frac{1}{3}),\,\,\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'(x)]=[\frac{1}{3},\,\,+\infty ) {f}'({{\Delta }_{2}})=[{f}'(\frac{1}{3}),\,\,\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'(x)]=[\frac{1}{3},\,\,+\infty )](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/cc2f550617ff1030aa34a4761f9d9b0e.png)
και αφού
![{f}'({{\Delta }_{1}})\cap {f}'({{\Delta }_{2}})=(-\infty ,\,\frac{1}{3}] {f}'({{\Delta }_{1}})\cap {f}'({{\Delta }_{2}})=(-\infty ,\,\frac{1}{3}]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/c73626317b3503b81412a132591e8b39.png)
υπάρχουν σημεία με

και με

ώστε
άρα οι εφαπτόμενες της γραφικής παράστασης σε αυτά να είναι μεταξύ τους παράλληλες.
Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης