Παλιά γνώριμη...

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

Συντονιστής: Καρδαμίτσης Σπύρος

Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Παλιά γνώριμη...

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl » Τετ Δεκ 07, 2011 3:55 pm

Μία άσκηση που έχουμε δει, με κάποια επιπλέον ερωτήματα

Έστω συνάρτηση f:R \to R ώστε να ισχύει {f^3}(x) + f(x) = {x^3} για κάθε x \in R .
i. Να δείξετε ότι η \displaystyle{f} είναι περιττή.
ii. Να δείξετε ότι \displaystyle{f\left( x \right) > 0} για κάθε \displaystyle{x > 0}
iii. Να δείξετε ότι η \displaystyle{f} είναι γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{R} .
iv. Να υπολογίσετε τα όρια A = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + oo} \frac{{f(x)}}{{{x^3}}} , B = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + oo} \frac{{f(x)}}{x} .
v. Να δείξετε ότι η \displaystyle{f} είναι συνεχής στο \displaystyle{R}
vi. Να βρείτε το σύνολο τιμών \displaystyle{f\left( R \right)}
vii. Να δείξετε ότι η \displaystyle{f} είναι παραγωγίσιμη στο \displaystyle{R}
viii. Να δικαιολογήσετε την αντιστρεψιμότητα της \displaystyle{f} και να βρείτε το είδος της μονοτονίας της αντίστροφης
ix. Να βρείτε τον τύπο της \displaystyle{f} .
x. Να λύσετε την εξίσωση \displaystyle{f\left( {f\left( x \right)} \right) = x}
xi. Να δείξετε ότι η \displaystyle{{f^{ - 1}}} είναι συνεχής στο \displaystyle{R} .
xii. Να βρείτε τον τύπο της \displaystyle{{f^{ - 1}}}
xiii. Να βρεθεί, αν υπάρχει το \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{{f^{ - 1}}\left( x \right)}}{x}}
xiv. Να υπολογίσετε το ολοκλήρωμα \displaystyle{I = \int\limits_0^{\sqrt[3]{{10}}} {\left( {12x\int\limits_{\sqrt[3]{{10}}}^x {\frac{{f\left( t \right)}}{{3{f^2}\left( t \right) + 1}}dt} } \right)dx} }

ΠΡΟΣΘΗΚΗ: Άλλαξα ένα υπολογίσετε σε βρείτε και έβαλα το σύνολο που ζητείται η παραγωγισιμότητα (παράλειψη)
τελευταία επεξεργασία από mathxl σε Παρ Δεκ 09, 2011 4:41 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Ποτε δεν κάνω λάθος! Μια φορά νομιζα πως είχα κάνει, αλλά τελικά έκανα λάθος!
Απ' τα τσακάλια δεν γλυτώνεις μ' ευχές η παρακάλια. Κ. Βάρναλης
Aπέναντι στις αξίες σου να είσαι ανυποχώρητος

Ενεργό μέλος από 23-12-2008 ως και 17-8-2014 (δεν θα απαντήσω σε πμ)
PanosG
Δημοσιεύσεις: 458
Εγγραφή: Κυρ Μάιος 10, 2009 2:47 pm
Τοποθεσία: Άρτα

Re: Παλιά γνώριμη...

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από PanosG » Πέμ Δεκ 08, 2011 1:31 pm

f^3 (x)+f(x)=x^3 \quad \boxed{1}
i) Για κάθε x\in\mathbb{R} το -x\in\mathbb{R} και βάζοντας όπου x το -x στην (1) έχουμε:
f^3 (-x)+f(-x)=-x^3
Προσθέτουμε κατά μέλη και έχουμε:
f^3 (x)+f^3 (-x)+f(x)+f(-x)=x^3-x^3\Leftrightarrow
(f(x)+f(-x))(f^2 (x)-f(x)f(-x)+f^2 (-x)+1)=0
Και απο την τελευταία έχουμε f(x)+f(-x)=0\Leftrightarrowf(x)=-f(-x)
Αφού η παράσταση f^2 (x)-f(x)f(-x)+f^2 (-x)+1 έχει αρνητική διακρίνουσα αν την θεωρήσουμε σαν τριώνυμο του f(x)

ii)
\displaystyle f^3 (x)+f(x)=x^3\Leftrightarrow f(x)(f^2 (x)+1)=x^3\Leftrightarrow f(x)=\frac{x^3}{(f^2 (x)+1} >0 ,  \forall x>0

iii)
Διορθώθηκε
Έστω {x_1},{x_2} \in \mathbb{R} με x_1<x_2 ώστε:
x_1<x_2\Leftrightarrow f^3(x_1)+f(x_1)< f^3(x_2)+f(x_2) \Leftrightarrow
f^3(x_1)- f^3(x_2)+f(x_1)-f(x_2)<0\Leftrightarrow
\left ( f(x_1)-f(x_2) \right ) \left (f^2(x_1)+f(x_1)f(x_2)+f^2(x_2)+1 \right )<0
\Leftrightarrow f(x_1)<f(x_2) άρα η f γνησίως αύξουσα στο \mathbb{R}

Αφού f^2(x_1)+f(x_1)f(x_2)+f^2(x_2)+1>0 , \forall x\in \mathbb{R}



iv)

f^3 (x)+f(x)=x^3 \Leftrightarrow f^3 (x)=x^3-f(x)<x^3 \Leftrightarrow f^3 (x)<x^3 \Leftrightarrow
f(x)<x ,\forall x>0
Αφού από το ερώτημα ii) f(x)>0 ,\forall x>0
Άρα:
0 < f\left( x \right) < x \Rightarrow 0 < \frac{{f\left( x \right)}}{{{x^3}}} < \frac{1}{{{x^2}}}
Οπότε σάντουιτς και έχουμε το ζητούμενο, δηλαδή:
\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{{{x^3}}} = 0
Για το επόμενο:

{f^3}\left( x \right) + f\left( x \right) = {x^3} \Rightarrow {\left( {\frac{{f\left( x \right)}}{x}} \right)^3} + \frac{{f\left( x \right)}}{{{x^3}}} = 1 \Rightarrow \frac{{f\left( x \right)}}{x} = \sqrt[3]{{1 - \frac{{f\left( x \right)}}{{{x^3}}}}}
Οπότε παίρνοντας όρια:
\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \sqrt[3]{{1 - \frac{{f\left( x \right)}}{{{x^3}}}}} = 1
v)
Για x = {x_0} στην \boxed{1} έχουμε:
{f^3}\left( {{x_0}} \right) + f\left( {{x_0}} \right) = x_0^3
Αφαιρόντας κατά μέλη την τελευταία με την \boxed{1} έχουμε:
{f^3}\left( x \right) + f\left( x \right) - {f^3}\left( {{x_0}} \right) - f\left( {{x_0}} \right) = {x^3} - x_0^3 \Leftrightarrow
\left( {f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)} \right)({f^2}\left( x \right) + f\left( x \right)f\left( {{x_0}} \right) + {f^2}\left( {{x_0}} \right) = {x^3} - x_0^3 \Leftrightarrow
\left| {f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)} \right| = \left| {\frac{{{x^3} - x_0^3}}{{{f^2}\left( x \right) + f\left( x \right)f\left( {{x_0}} \right) + {f^2}\left( {{x_0}} \right)}}} \right| \leqslant \left| {{x^3} - x_0^3} \right| \Leftrightarrow
- \left| {{x^3} - x_0^3} \right| \leqslant f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right) \leqslant \left| {{x^3} - x_0^3} \right|
Πάλι σάντουιτς στην τελευταία και έχουμε:
\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \left( {f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)} \right) = 0
Άρα η f συνεχής στο τυχαίο {x_0} \in \mathbb{R} οπότε f συνεχής στο \mathbb{R}

Ουφ!Τα υπόλοιπα αργότερα....
τελευταία επεξεργασία από PanosG σε Σάβ Δεκ 10, 2011 12:39 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Γκριμπαβιώτης Παναγιώτης
Άβαταρ μέλους
Πρωτοπαπάς Λευτέρης
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 2937
Εγγραφή: Τετ Οκτ 14, 2009 12:20 am
Τοποθεσία: Πετρούπολη, Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Παλιά γνώριμη...

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Πρωτοπαπάς Λευτέρης » Πέμ Δεκ 08, 2011 1:50 pm

Περίπου ίδια και στο

viewtopic.php?f=52&t=17292


Κάθε πρόβλημα έχει μία τουλάχιστον λύση!!!
Άβαταρ μέλους
ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ
Δημοσιεύσεις: 681
Εγγραφή: Δευ Απρ 20, 2009 8:25 pm
Τοποθεσία: Καλαμάτα
Επικοινωνία:

Re: Παλιά γνώριμη...

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ » Πέμ Δεκ 08, 2011 2:12 pm

καθώς και viewtopic.php?f=52&t=3566&p=19176#p19176 που περιέχει την αντίστροφη.
Είμαι σίγουρος πως όλο και κάπου αλλόυ θα υπάρχει,άλλοστε τα λέει και ο τίτλος της "παλία γνώριμη"
Πάντως είναι εκπληκτική άσκηση, όλη η κατεύθυνση σε ένα θέμα. Μια ασκηση που πρέπει υποχρεωτικά να κάνουμε στην επάναληψη.


\displaystyle{
{\rm K}\alpha \tau \sigma \dot \iota \pi o\delta \alpha \varsigma \begin{array}{*{20}c}
   {} & {\Delta \eta \mu \dot \eta \tau \rho \eta \varsigma }  \\
\end{array}
}
Μπάμπης Στεργίου
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 5561
Εγγραφή: Δευ Δεκ 22, 2008 2:16 pm
Τοποθεσία: Χαλκίδα - Καρδίτσα

Re: Παλιά γνώριμη...

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Μπάμπης Στεργίου » Σάβ Δεκ 10, 2011 12:54 am

mathxl έγραψε: Έστω συνάρτηση f:R \to R ώστε να ισχύει {f^3}(x) + f(x) = {x^3} για κάθε x \in R .
...............................................................
iv. Να υπολογίσετε τα όρια A = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + oo} \frac{{f(x)}}{{{x^3}}} , B = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + oo} \frac{{f(x)}}{x} .
Για το ερώτημα αυτό γράφω και αυτή τη λύση που έκανα μόλις τώρα, προσπαθώντας να χρησιμοποιήσω και καμιά γνωστή ανισότητα . Θα θετικές λοιπόν τιμές του x είναι f(x)>0 , οπότε :

x^3= {f^3}(x) + f(x) \ge \,2\sqrt {{f^3}(x) \cdot f(x)}  = 2{f^2}(x) > {f^2}(x)

Επομένως :

0 < f(x) < x\sqrt x \, \Leftrightarrow 0 < \frac{{f(x)}}{{{x^3}}} < \frac{1}{{x\sqrt x }}

Αυτή δίνει με το κριτήριο παρεμβολής το πρώτο όριο κλπ.

*** Βασίλη , κάπου νομίζω ότι έχω γράψει ή έχω δει κανα δυο ωραία ακόμα ερωτήματα στα ολοκληρώματα με αυτή την άσκηση, πέρα από αυτό το ωραίο που έβαλες, αλλά δεν τα βρίσκω.

Μπάμπης


xr.tsif
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 2004
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 7:14 pm

Re: Παλιά γνώριμη...

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από xr.tsif » Σάβ Δεκ 10, 2011 7:28 pm

ΑΥΤΗ ΛΕΕΙ
viewtopic.php?f=52&t=11203
ΚΑΙ ΕΔΩ
viewtopic.php?f=52&t=2303..


Γιατί πάντα αριθμόν έχοντι. Άνευ τούτου ουδέν νοητόν και γνωστόν.
Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Re: Παλιά γνώριμη...

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl » Σάβ Δεκ 10, 2011 9:10 pm

Ναι Χρήστο εκεί την είχαμε ξαναδεί. Να σημειώσω ότι ο τρόπος του Μπάμπη για τον υπολογισμό του ορίου είναι πολύ ωραίος, όπως και αυτός του Παναγιώτη για το υποερώτημα που έγραψε "διορθώθηκε" (πιο καλά νομίζω είναι η λέξη συμπληρώθηκε ;) διότι αποδείχθηκε πως λάθος δεν υπήρχε ). Έβλεπα πρόβλημα γιατί δεν έβλεπα ένα μικρό "άλμα" στον αποδεικτική διαδικασία (χρήση των ταυτοτήτων). Προτιμώ την εις άτοπο απαγωγή διότι θεωρώ πως είναι πιο γενική μέθοδος. Για παράδειγμα αν η συνάρτηση μας ήταν υψωμένη εις την 2011 και 2013 αντίστοιχα δεν θα εξυπηρετούσε πολύ μια κατά μέτωπο αλγεβρική επίθεση με ταυτότητες.

Κάπου αναφέρεται ότι πρόκειται για άσκηση ενός Λυκειάρχη και κάπου του Τσικαλουδάκη (τουλάχιστον κάποια ερωτήματα). Έχουμε ταυτοπροσωπία; :)


Ποτε δεν κάνω λάθος! Μια φορά νομιζα πως είχα κάνει, αλλά τελικά έκανα λάθος!
Απ' τα τσακάλια δεν γλυτώνεις μ' ευχές η παρακάλια. Κ. Βάρναλης
Aπέναντι στις αξίες σου να είσαι ανυποχώρητος

Ενεργό μέλος από 23-12-2008 ως και 17-8-2014 (δεν θα απαντήσω σε πμ)
Άβαταρ μέλους
Paolos
Δημοσιεύσεις: 172
Εγγραφή: Παρ Δεκ 28, 2012 9:57 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Παλιά γνώριμη...

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Paolos » Πέμ Ιουν 26, 2014 11:51 am

xiv)

Εφαρμόζουμε την κατά παράγοντες ολοκλήρωση

\displaystyle{I = \int\limits_0^{\sqrt[3]{{10}}} {\left( {12x\int\limits_{\sqrt[3]{{10}}}^x {\frac{{f(t)}}{{3{f^2}(t) + 1}}dt} } \right)} dx = \int\limits_0^{\sqrt[3]{{10}}} {\left( {{{\left( {6{x^2}} \right)}^\prime }\int\limits_{\sqrt[3]{{10}}}^x {\frac{{f(t)}}{{3{f^2}(t) + 1}}dt} } \right)} dx}

\displaystyle{{\left[ {6{x^2}\int\limits_{\sqrt[3]{{10}}}^x {\frac{{f(t)}}{{3{f^2}(x) + 1}}dt} } \right]^{\sqrt[3]{{10}}}}_0 - {\int\limits_0^{\sqrt[3]{{10}}} {6{x^2}\left( {\int\limits_{\sqrt[3]{{10}}}^x {\frac{{f(t)}}{{3{f^2}(x) + 1}}dt} } \right)} ^\prime }dt = }

\displaystyle{0 - \int\limits_0^{\sqrt[3]{{10}}} {6{x^2}} \frac{{f(x)}}{{3{f^2}(x) + 1}}dx\mathop { =  =  =  =  =  =  =  =  =  = }\limits^{f'(x) = \frac{{3{x^2}}}{{3{f^2}(x) + 1}}} \,\, - \int\limits_0^{\sqrt[3]{{10}}} {6{x^2}} \frac{{f(x)}}{{3{x^2}}}f'(x)dx =  - \int\limits_0^{\sqrt[3]{{10}}} 2 f(x)f'(x)dx = }

\displaystyle{ =  - \left[ {{f^2}(x)} \right]_0^{\sqrt[3]{{10}}} =  - \left( {{f^2}(\sqrt[3]{{10}}) - {f^2}(0)} \right) =  - 4\,,\,}

διότι \displaystyle{{f^{ - 1}}(2) = \sqrt[3]{{10}} \Rightarrow f\left( {\sqrt[3]{{10}}} \right) = 2.}


\sqrt{{{\mathsf{(\Pi \alpha  \acute{\upsilon} \lambda o\varsigma )}}^{\mathsf{2}}}\mathsf{+(\ T \rho \acute{\upsilon} \varphi \omega \nu }{{\mathsf{)}}^{\mathsf{2}}}}
lina1979
Δημοσιεύσεις: 1
Εγγραφή: Παρ Απρ 26, 2013 11:16 pm

Re: Παλιά γνώριμη...

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από lina1979 » Κυρ Ιουν 14, 2020 7:31 pm

Γεια σας! Με δυσκολευει το ερωτημα ευρεσης τυπου της f. Ειναι ευκολο να με βοηθήσει καποιος;


Μπάμπης Στεργίου
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 5561
Εγγραφή: Δευ Δεκ 22, 2008 2:16 pm
Τοποθεσία: Χαλκίδα - Καρδίτσα

Re: Παλιά γνώριμη...

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Μπάμπης Στεργίου » Κυρ Ιουν 14, 2020 9:29 pm

lina1979 έγραψε:
Κυρ Ιουν 14, 2020 7:31 pm
Γεια σας! Με δυσκολευει το ερωτημα ευρεσης τυπου της f. Ειναι ευκολο να με βοηθήσει καποιος;
Θα ήθελα και γω να δω τι έχει στο μυαλό του ο Βασίλης που το πρότεινε !

ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ


Λάμπρος Κατσάπας
Δημοσιεύσεις: 838
Εγγραφή: Σάβ Ιουν 17, 2017 10:17 pm
Τοποθεσία: Αθήνα

Re: Παλιά γνώριμη...

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Λάμπρος Κατσάπας » Κυρ Ιουν 14, 2020 10:33 pm

lina1979 έγραψε:
Κυρ Ιουν 14, 2020 7:31 pm
Γεια σας! Με δυσκολευει το ερωτημα ευρεσης τυπου της f. Ειναι ευκολο να με βοηθήσει καποιος;
Λύνεις την τριτοβάθμια και την βρίσκεις. Η μορφή της είναι απλή. Αν είσαι μαθήτρια η συμβουλή μου είναι να μην ασχοληθείς καθόλου με την άσκηση. Είναι εκτός τόπου και χρόνου. Ψάχνω ένα σοβαρό βιβλίο απειροστικού που να περιέχει τέτοιου τύπου προβλήματα και ομολογώ ότι δεν βρίσκω.


Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 13278
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Re: Παλιά γνώριμη...

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis » Δευ Ιουν 15, 2020 9:32 am

Γνώριμη...png
Γνώριμη...png (5.71 KiB) Προβλήθηκε 1501 φορές
Δεν ξέρω με ποιο σχολικό τρόπο μπορεί να βρεθεί ο τύπος:

\displaystyle f(x) = \sqrt[3]{{\sqrt {\frac{{{x^6}}}{4} + \frac{1}{{27}}}  + \frac{{{x^3}}}{2}}} - \sqrt[3]{{\sqrt {\frac{{{x^6}}}{4} + \frac{1}{{27}}}  - \frac{{{x^3}}}{2}}}


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΟΛΗ ΤΗΝ ΥΛΗ Γ'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 6 επισκέπτες