ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

Συντονιστής: R BORIS

Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#42

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος »

Παρακαλώ δέιτε το τόπικ εδώ για την εισαγωγή των τελεστών στο \LaTeX.
Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
STOPJOHN
Δημοσιεύσεις: 2804
Εγγραφή: Τετ Οκτ 05, 2011 7:08 pm
Τοποθεσία: Δροσιά, Αττικής

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#43

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από STOPJOHN »

Καλημέρα,στο Δημήτρη και τον Περικλή να απαντήσω για τις γραφικές παραστάσεις που είναι στη εξεταστέα ύλη των πανελλαδικών εξετάσεων.Μπορεί να τεθεί θέμα μελέτης και γραφικής παράστασης ;(χωρίς συγκεκριμένα ερωτήματα ) Νομίζω όχι γιατί πόσες εργασίες θα κάνουν οι μαθητές ; Οπωσδήποτε μπορεί να ζητηθούν συγκεκριμένες ερωτήσεις π.χ μονοτονία ακρότατα κ.λ.π και στο τέλος να γίνει η γραφική παράσταση .Ένα άλλο θέμα σοβαρό βαθμολογικό που μπορεί να δημιουργηθεί είναι το σχήμα που θα σχεδιάσουν οι μαθητές στις περιπτώσεις καμπύλης και ευθείας όταν δεν είναι καθαρό σηκώνει πολύ συζήτηση για τον βαθμολογητή .Στο παρελθόν που δόθηκε κάτι παρόμοιο στη Φυσική δημιουργήθηκε πρόβλημα στους βαθμολογητές και είχανε δίκιο να διαμαρτύρονται. Θεωρώ σωστό να δοθεί σχήμα στην εκφώνηση και να ζητηθούν συγκεκριμένα ερωτήματα...θα είναι ένα καλό θέμα με προτεραιότητα στη εποπτεία .Ακόμη πόσοι από τους καθηγητές που προετοιμάζουν μαθητές για πανελλαδικές κάνουν θέματα γραφικών παραστάσεων και στο ρυθμό μεταβολής ; είναι ενότητες υποβαθμισμένες ,δεν γνωρίσω το λόγο ,ενώ στα θεμελιώδη θεωρήματα γίνονται άπειρα θέματα ....
Γιάννης
α. Η δυσκολία με κάνει δυνατότερο.
β. Όταν πέφτεις να έχεις τη δύναμη να σηκώνεσαι.
dennys
Δημοσιεύσεις: 1276
Εγγραφή: Τετ Μάιος 05, 2010 11:29 pm
Τοποθεσία: θεσσαλονικη

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#44

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dennys »

ΓΙΑ ΤΗΝ 132

Αφου δεν ισχύει , να θεωρήσω μια αρχικα της f(x), εστω F(x)=\int_a^x f(x)dx, a\in Df

τότε με ΘΜΤ στο [2x,3x] για την F(x) ,...γιατί δεν ισχύει το θεώρημα???

dennys
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος Κοτρώνης Αναστάσιος την Τρί Ιαν 31, 2012 4:59 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Λόγος: [2χ,3χ ] σε $[2x,3x]$
Dennys =Ξεκλείδωμα κάθε άσκησης
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#45

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος »

Παρακαλώ δείτε το τόπικ εδώ για την εισαγωγή των τελεστών στο \LaTeX.

Επίσης μπορείτε να κάνετε χρήση του πλήκτρου της προεπισκόπισης για να δείτε τα γραφόμενά σας πριν κάνετε τη δημοσίευση.
Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Άβαταρ μέλους
ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4770
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 13, 2011 9:11 pm
Τοποθεσία: Βρυξέλλες

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#46

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ »

ΑΣΚΗΣΗ 137

Έστω η δύο φορές παραγωγίσιμη συνάρτηση \displaystyle{ 
f:\left( {0, + \infty } \right) \to R 
} για την οποία ισχύουν:

• \displaystyle{ 
x^2 f''\left( x \right) + 5xf'\left( x \right) + 4f\left( x \right) = 0 
} για κάθε \displaystyle{ 
x > 0 
}

• \displaystyle{ 
f\left( 1 \right) = 1 
} και \displaystyle{ 
f'\left( 1 \right) =  - 3 
}

α) Να δείξετε ότι η συνάρτηση \displaystyle{ 
g\left( x \right) = x^2 f\left( x \right) + \ln x,\,\,x > 0 
} είναι σταθερή

β) Να βρείτε τον τύπο της \displaystyle{ 
f 
}

γ) Να βρείτε τις ασύμπτωτες της γραφικής παράστασης της \displaystyle{ 
f 
}

ε) Να δείξετε ότι αν \displaystyle{ 
0 < a < b < 2 
} τότε :\displaystyle{ 
f\left( b \right) < \frac{{b\ln a - a\ln b}} 
{{a^2 b - ab^2 }} < f\left( a \right) 
}

στ) Να βρεθεί το εμβαδόν του χωρίου που περικλείεται από τη \displaystyle{ 
C_f  
} και τις ευθείες με εξισώσεις : \displaystyle{ 
y = 0,\,\,\,x = 1,\,\,\,x = e^2  
}


Στάθης
Τι περιμένετε λοιπόν ναρθεί , ποιόν καρτεράτε να σας σώσει.
Εσείς οι ίδιοι με τα χέρια σας , με το μυαλό σας με την πράξη αν δεν αλλάξετε τη μοίρα σας ποτέ της δεν θα αλλάξει
Άβαταρ μέλους
ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4770
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 13, 2011 9:11 pm
Τοποθεσία: Βρυξέλλες

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#47

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ »

ΑΣΚΗΣΗ 138

Έστω η συνεχής συνάρτηση \displaystyle{ 
f:R \to R 
} με \displaystyle{ 
f\left( 0 \right) = 1 
} για την οποία ισχύει :\displaystyle{ 
f\left( a \right) - f\left( b \right) \geqslant \int\limits_b^a {\frac{{2tf\left( t \right)}} 
{{t^2  + 1}}dt}  
} για κάθε \displaystyle{ 
a,b \in R 
}
α) Να αποδείξετε ότι \displaystyle{ 
f\left( x \right) = 1 + \int\limits_0^x {\frac{{2tf\left( t \right)}} 
{{t^2  + 1}}dt}  
} για κάθε \displaystyle{ 
x \in R 
}
β) Να βρείτε τον τύπο της \displaystyle{ 
f 
}

γ) Να αποδείξετε ότι για κάθε παραγωγίσιμη συνάρτηση \displaystyle{ 
g:R \to R 
} η εξίσωση \displaystyle{ 
f'\left( x \right)g\left( x \right) = \left( {2 - f\left( x \right)} \right)g'\left( x \right) 
} έχει τουλάχιστον μια πραγματική ρίζα.

δ) Να αποδείξετε ότι η εξίσωση \displaystyle{ 
f\left( x \right) = 2e^{x - 1}  
} έχει ακριβώς μια ρίζα στο \displaystyle{ 
R 
} την οποία και να βρείτε.

Στάθης
Τι περιμένετε λοιπόν ναρθεί , ποιόν καρτεράτε να σας σώσει.
Εσείς οι ίδιοι με τα χέρια σας , με το μυαλό σας με την πράξη αν δεν αλλάξετε τη μοίρα σας ποτέ της δεν θα αλλάξει
dennys
Δημοσιεύσεις: 1276
Εγγραφή: Τετ Μάιος 05, 2010 11:29 pm
Τοποθεσία: θεσσαλονικη

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#48

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dennys »

ΑΣΚΗΣΗ 138

1) Η δοσμένη για b=0 \Rightarrow f(a) \ge f(0)+\int_0^a \cfrac{2tf(t)}{t^2+1} και

για a=0 \Rightarrow f(b) \le f(0)+\int_0^b \cfrac{2tf(t)}{t^2+1} .Οι δυο σχέσεις

για a=b=x :  f(x)=1+\int_0^x \cfrac{2tf(t)}{t^2+1}. Eπειδη η συνάρτηση που ολοκληρωνουμε είναι

συνεχής , η f(x)ειναι παραγωγίσιμη ,αρα f{'}(x)=\cfrac{2xf(x)}{x^2+1}\Rightarrow f{'}(x)(x^2+1)-(x^2+1){'}f(x)=0

[\cfrac{f(x)}{x^2+1}]{'}=0 \Rightarrow f(x)=(x^2+1)c , x=0 \Rightarrow c=1 \Rightarrow f(x)=x^2+1

γ) Η ζητούμενη σχέση γίνεται [(f(x)-2)g(x)]{'}=0   if  h(x)=(f(x)-2)g(x) με Θ.ROLLE στο [-1,1]

καταλήγουμε στη σχέση.Διάλεξα το [-1,1] γιατί f(x)-2=x^2-1

d) θέτω k(x)=f(x)-2e^{x-1}=x^2+1-2e^{x_1}

Ματίσια ρίζα η x=1 και k{'}(x)=2x-2e^{x-1}=2(x-e^{x-1}) \le 0 γιατι e^{x-1} \ge (x-1)+1=x γνωστη απο τα παλιά.

αρα η ριζα ειναι μοναδικη.

dennys
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος dennys την Τετ Φεβ 01, 2012 12:09 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Dennys =Ξεκλείδωμα κάθε άσκησης
ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ ΓΙΑΝΝΗΣ
Δημοσιεύσεις: 148
Εγγραφή: Πέμ Ιουν 03, 2010 2:43 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#49

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ ΓΙΑΝΝΗΣ »

Άσκηση 138


Για το (δ)

Με πρόλλαβε ο dennys :mrgreen: Δεν πειράζει ... λίγο πιο αναλυτικά

Η εξίσωση γράφεται ισοδύναμα

x^2 +1 = 2 e^{x-1} \Leftrightarrow   2 e^{x-1} - x^2 -1 = 0 (1)

Θεωρώ την συνάρτηση H(x) = 2 e^{x-1} - x^2 -1  x \in R

Συνεχή και παραγωγίσιμη στο Πεδίο ορισμού της με

H'(x) = 2 e^ {x-1} - 2x για κάθε x \in R

Επίσης έχουμε H'(1) = 0 και δεν μπορούμε να βρούμε το πρόσημό της . Ετσι προχωρούμε στο πρόσημο της H''(x)

H''(x) = 2 e^ {x-1} - 2 και έχουμε

H''(x) = 0 \Leftrightarrow  2 e^ {x-1} - 2  = 0 \Leftrightarrow  e^ {x-1} = 1  \Leftrightarrow x =1

H''(x) > 0 \Leftrightarrow  2 e^ {x-1} - 2  > 0 \Leftrightarrow  e^ {x-1} > 1  \Leftrightarrow x >1

H''(x) < 0 \Leftrightarrow  2 e^ {x-1} - 2  < 0 \Leftrightarrow  e^ {x-1} < 1  \Leftrightarrow x <1

Άρα η συνάρτηση H'(x) παρουσιάζει ολικό ελάχιστο στο x_o = 1

H'(x) \geq H'(1) \Rightarrow  H'(x) \geq 0 & H'(x) > 0 \forall x \neq 1 Άρα

H(x) \nearrow x \in R. Τέλος H(1) = 0 άρα η εξίσωση έχει μοναδική λύση το x = 1
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ ΓΙΑΝΝΗΣ την Τετ Φεβ 01, 2012 12:00 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Άβαταρ μέλους
Τηλέγραφος Κώστας
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1025
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 12:06 am
Τοποθεσία: ΦΕΡΕΣ-ΑΛΕΞ/ΠΟΛΗ
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#50

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Τηλέγραφος Κώστας »

dennys έγραψε:ΓΙΑ ΤΗΝ 132

Αφου δεν ισχύει , να θεωρήσω μια αρχικα της f(x), εστω F(x)=\int_a^x f(x)dx, a\in Df

τότε με ΘΜΤ στο [2x,3x] για την F(x) ,...γιατί δεν ισχύει το θεώρημα???

dennys
Γιατί δεν έχουμε περίπτωση \frac{0}{0}.

Και όχι γιατί δεν επιτρέπεται η χρήση του κανόνα του De L' Hospital στον υπολογισμό του αξιοσημείωτου ορίου \underset{x\to 0}{\mathop{\lim }}\,\frac{\eta \mu x}{x}που βέβαια διαφωνώ ειδικά σε σχολικό επίπεδο .

Πάντως υπάρχουν πιο σχολικοί τρόποι από το Θ.Μ.Τ. με \xi εξαρτημένο από το x.
Φιλικά
Τηλέγραφος Κώστας
\displaystyle{
F(x) = \int_a^x {f(t)dt} 
}
ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ ΓΙΑΝΝΗΣ
Δημοσιεύσεις: 148
Εγγραφή: Πέμ Ιουν 03, 2010 2:43 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#51

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ ΓΙΑΝΝΗΣ »

Άσκηση 139

Θεωρούμε τις συναρτήσεις

f(x) = lnx , x>0

K(x) = \int_0^{\varepsilon \phi x} {\frac{{2{t^2}}}{{{t^2} + 1}}dt} , με x \in (0,\pi/2)

h(x) = x^2+1

(α) Να αποδείξετε οτι για κάθε x >0 είναι f(x)  \leqslant x-1

(β) Να αποδείξετε οτι K(x) είναι δύο φορές παραγωγίσιμη και βρείτε την K''(x).

(γ) i) Να αποδείξετε οτι ορίζεται η συνάρτηση g(x) = (foh)(x) στο R

ii) Να υπολογίσετε το εμβαδό E( \theta) του χωρίου που περικλείεται απο την γραφική παράσταση της g , τον άξονα xx' και τις ευθείες x = 0 ,  x = \epsilon\phi\theta με \theta \in (0,\pi/2)

iii) Να υπολογιστεί το όριο \mathop {\lim }\limits_{\theta  \to {{\frac{\pi }{2}}^ - }} E(\vartheta )

iv) Να δειχθεί οτι E(\theta) > 2(\theta - \eta\mu\theta) με \theta \in (0,\pi/2)
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ ΓΙΑΝΝΗΣ την Τρί Ιαν 31, 2012 10:19 pm, έχει επεξεργασθεί 2 φορές συνολικά.
Άβαταρ μέλους
ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ
Δημοσιεύσεις: 681
Εγγραφή: Δευ Απρ 20, 2009 8:25 pm
Τοποθεσία: Καλαμάτα
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#52

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ »

Τηλέγραφος Κώστας έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 129

Δίνονται \displaystyle{\text{f},\text{g},\varphi } συνεχείς στο R με \displaystyle{0<\alpha <\beta } , \displaystyle{f(x)\ne 0}, \displaystyle{g\left( x \right)\ne 0},\displaystyle{\varphi (\text{x})>0} και \displaystyle{h(x)=\frac{\int_{0}^{x}{t\varphi (t)dt}}{\int_{0}^{x}{\varphi (t)dt}}} και \displaystyle{\int_{h(2)}^{h(-1)}{f(x)dx>0}}.

Α1. Να δειχτεί ότι η \displaystyle{h} γνησίως αύξουσα για \displaystyle{\text{x}>0} και \displaystyle{h} γνησίως αύξουσα για \displaystyle{\text{x}<0} .

Α2. Να δείξετε ότι η \displaystyle{\text{h}(\text{x})}, \displaystyle{\text{1}-\text{1}}στο R αν \displaystyle{\text{h}\left( 0 \right)=0}.

Α3. Αν \displaystyle{\text{f}} γνησίως αύξουσα και \displaystyle{\text{g}(\text{x})} γνησίως φθίνουσα για κάθε \displaystyle{\text{x}\in \left( \alpha \text{ },\beta  \right),}, να δείξετε ότι: αν \displaystyle{\text{f}\left( \beta  \right)>\text{g}\left( \beta  \right)} και \displaystyle{\int\limits_{\alpha }^{\beta }{{}}f(x)dx<\int\limits_{\alpha }^{\beta }{{}}g(x)dx} τότε υπάρχει ένα μόνο \displaystyle{{{\xi }_{o}}\in \left[ \alpha ,\text{ }\beta  \right]} τέτοιο ώστε : \displaystyle{\text{f}\left( {{\xi }_{o}} \right)=\text{g}\left( {{\xi }_{o}} \right).}

Α4. Να δειχτεί ότι \displaystyle{\exists \xi } ώστε \displaystyle{h\left( \frac{\int\limits_{\beta }^{\xi }{g({{x}^{x}})dx}}{\xi -\alpha } \right)=h\left( \frac{f({{\xi }^{\xi }})g(\xi )}{\beta -\xi } \right)} αν \displaystyle{\text{h}\left( 0 \right)=0.}
ΛΥΣΗ

Α.1. Για να ορίζεται η συνάρτηση \displaystyle{h} πρέπει \displaystyle{\int\limits_0^x {\phi (t)dt \ne 0} }.
Έχουμε πως για κάθε\displaystyle{t \in R} ισχύει\displaystyle{\phi (t) > 0} , οπότε για \displaystyle{x > 0} έχουμε \displaystyle{ 
\int\limits_0^x {\phi (t)dt > 0} }. Ενώ για \displaystyle{x < 0} έχουμε \displaystyle{\int\limits_x^0 {\phi (t)dt > 0}  \Leftrightarrow \int\limits_0^x {\phi (t)dt < 0} }. Τέλος για \displaystyle{x = 0} έχουμε \displaystyle{\int\limits_0^0 {\phi (t)dt = 0} }. Συνεπώς \displaystyle{x \in ( - \infty ,0) \cup (0, + \infty )}

Θεωρώ \displaystyle{k(x) = x\int\limits_0^x {\phi (t)dt}  - \int\limits_0^x {t\phi (t)dt} ,x \in R}
Έχουμε πως η \displaystyle{\phi } συνεχής στο \displaystyle{R}, οπότε η \displaystyle{\int\limits_0^x {t\phi (t)dt} } καθώς και η \displaystyle{x\int\limits_0^x {\phi (t)dt} } παραγωγίσιμες στο \displaystyle{R}. Άρα η \displaystyle{k} παραγωγίσιμη στο \displaystyle{R} με \displaystyle{k'(x) = \int\limits_0^x {\phi (t)dt}  + x\phi (x) - x\phi (x) = \int\limits_0^x {\phi (t)dt} ,x \in R}

Έχουμε (από την εύρεση του περίου ορισμού) \displaystyle{k'(x) = 0 \Leftrightarrow x = 0}

\displaystyle{k'(x) > 0 \Leftrightarrow x > 0} και \displaystyle{k'(x) < 0 \Leftrightarrow x < 0}. Συνεπώς η \displaystyle{k} παρουσιάζει ολικό ελάχιστο στη θέση \displaystyle{x = 0} με τιμή \displaystyle{k(0) = 0}.

Επομένως για κάθε \displaystyle{x \in ( - \infty ,0) \cup (0, + \infty )} έχουμε \displaystyle{k(x) > 0}

Η \displaystyle{h(x) = \frac{{\int\limits_0^x {t\phi (t)dt} }}{{\int\limits_0^x {\phi (t)dt} }}} παραγωγίσιμη στο \displaystyle{( - \infty ,0) \cup (0, + \infty )} ως πράξεις παραγωγίσιμων συνατήσεων , διότι οι \displaystyle{{\int\limits_0^x {\phi (t)dt} }} και \displaystyle{{\int\limits_0^x {t\phi (t)dt} }} παραγωγίμες στο \displaystyle{R}, με \displaystyle{ 
h'(x) = \frac{{x\phi (x)\int\limits_0^x {\phi (t)dt}  - \phi (x)\int\limits_0^x {t\phi (t)dt} }}{{\left( {\int\limits_0^x {\phi (t)dt} } \right)^2 }} = \frac{{\phi (x)\left( {x\int\limits_0^x {\phi (t)dt}  - \int\limits_0^x {t\phi (t)dt} } \right)}}{{\left( {\int\limits_0^x {\phi (t)dt} } \right)^2 }} = \frac{{\phi (x)k(x)}}{{\left( {\int\limits_0^x {\phi (t)dt} } \right)^2 }} 
}

Έχουμε πως \displaystyle{h'(x) > 0} για κάθε \displaystyle{x \in ( - \infty ,0) \cup (0, + \infty )}.

Οπότε για κάθε \displaystyle{x < 0} έχουμε πως η \displaystyle{h} είναι γνησίως αύξουσα και για κάθε \displaystyle{x > 0} έχουμε πως η \displaystyle{h} είναι γνησίως αύξουσα .

Α.2. Αν \displaystyle{h(0) = 0} , δείχνουμε πως η \displaystyle{h} είναι συνεχής στο \displaystyle{x = 0}
Έχουμε \displaystyle{ 
\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} h(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \left( {\frac{{\int\limits_0^x {t\phi (t)dt} }}{{\int\limits_0^x {\phi (t)dt} }}} \right)\mathop  = \limits^{\frac{0}{0}DLH} \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{x\phi (x)}}{{\phi (x)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} x = 0 
}
Επομένως η \displaystyle{h} είναι συνεχής στο \displaystyle{x = 0}

Γνώρίζουμε πως η \displaystyle{h} είναι γνησίως αύξουσα σε καθένα από τα διαστήματα \displaystyle{ 
( - \infty ,0)} και \displaystyle{(0, + \infty )}. Αν δείξουμε πως τα σύνολα τιμών τους δεν έχουν κοινά σημεία, τότε η \displaystyle{h} θα είναι \displaystyle{1 - 1}

Για \displaystyle{x < 0\mathop  \Rightarrow \limits^{h \uparrow } h(x) < h(0) = 0}
Αρα η \displaystyle{h} έχει στο \displaystyle{( - \infty ,0)} σύνολο τιμών το \displaystyle{ 
A_1  = (\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } h(x),\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} h(x)) = (\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } h(x),0) 
}
Για \displaystyle{x > 0\mathop  \Rightarrow \limits^{h \uparrow } h(x) > h(0) = 0}. Αρα η \displaystyle{h} έχει στο \displaystyle{(0, + \infty )} σύνολο τιμών το \displaystyle{ 
A_2  = (\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} h(x),\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } h(x)) = (0,\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } h(x)) 
}
Επειδή \displaystyle{A_1  \cap A_2  = \emptyset } έχουμε οτι η η \displaystyle{h} θα είναι \displaystyle{1 - 1} στο \displaystyle{R}

β' τρόποςΑφού η \displaystyle{h} συνεχής στο \displaystyle{R} και είναι γνησίως αύξουσα σε καθένα από τα διαστήματα και θα είναι και γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{R}


Α.3. Προσδιορίζουμε και το πρόσημο της συνάρτησης \displaystyle{f}.

Επειδή η \displaystyle{f} συνεχής στο \displaystyle{R} και για κάθε \displaystyle{x \in R} ισχύει \displaystyle{f(x) \ne 0}, έχουμε πως η \displaystyle{f} διατηρεί σταθερό πρόσημο στο \displaystyle{R}

Έστω οτι για κάθε \displaystyle{x \in R} ισχύει \displaystyle{f(x) > 0} , τότέ επειδή \displaystyle{h(2) > 0 > h( - 1)} έχουμε οτι
\displaystyle{f(x) > 0 \Rightarrow \int\limits_{h( - 1)}^{h(2)} {f(x)dx > 0 \Rightarrow } \int\limits_{h(2)}^{h( - 1)} {f(x)dx < 0} }. Άτοπο, οπότε για κάθε \displaystyle{x \in R} ισχύει \displaystyle{f(x) < 0}.

Θεωρούμε \displaystyle{s(x) = f(x) - g(x),x \in [a,\beta ]}. Έχουμε πως η \displaystyle{s} είναι συνεχής στο \displaystyle{[a,\beta ]}, ως πράξεις συνεχών συναρτήσεων.
\displaystyle{s(\beta ) = f(\beta ) - g(\beta ) > 0}

Αν \displaystyle{f(\alpha ) = g(\alpha )}, τότε η \displaystyle{\xi _0  = \alpha } ρίζα της \displaystyle{s}

Αν \displaystyle{f(\alpha ) \ne g(\alpha )}. Τότε έστω πως για κάθε \displaystyle{x \in [a,\beta ]} ισχύει \displaystyle{ 
f(x) \ge g(x) \Leftrightarrow f(x) - g(x) \ge 0 \Rightarrow \int\limits_\alpha ^\beta  {\left( {f(x) - g(x)} \right)} dx \ge 0 \Rightarrow \int\limits_\alpha ^\beta  {f(x)} dx \ge \int\limits_\alpha ^\beta  {g(x)} dx}. Άτοπο, επομένως υπάρχει \displaystyle{x_0  \in (\alpha ,\beta )}τέτοιο ώστε \displaystyle{f(x_0 ) < g(x_0)}

η \displaystyle{s} είναι συνεχής στο \displaystyle{[a,\beta ]}, ως πράξεις συνεχών συναρτήσεων είναι συνεχής και στο \displaystyle{[x_0 ,\beta ]}

Ακόμα \displaystyle{s(\beta ) = f(\beta ) - g(\beta ) > 0} και \displaystyle{s(x_0 ) = f(x_0 ) - g(x_0 ) < 0}, οπότε από θεώρημα \displaystyle{Bolzano} έχω οτι υπαρχει τουλάχιστον ένα \displaystyle{\xi _0  \in (x_0 ,\beta )} τέτοιο ώστε \displaystyle{s(\xi _0 ) = 0 \Leftrightarrow f(\xi _0 ) = g(\xi _0 )}.

Τελικά υπάρχει τουλάχιστον ένα \displaystyle{\xi _0  \in [\alpha ,\beta )} τέτοιο ώστε \displaystyle{s(\xi _0 ) = 0 \Leftrightarrow f(\xi _0 ) = g(\xi _0 )}

Δείχνουμε πως η \displaystyle{s} είναι γνησίως μονότονη, άρα το \displaystyle{\xi _0 } μοναδικό.

Έχουμε πως οι \displaystyle{f,g} είναι συνεχής στο \displaystyle{R}. Επίσης η \displaystyle{f} γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{(\alpha ,\beta )} και η \displaystyle{g} γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{(\alpha ,\beta )}
Έστω \displaystyle{x_1 ,x_2  \in (\alpha ,\beta )} με \displaystyle{x_1  < x_2 \mathop  \Rightarrow \limits^{f \uparrow } f(x_1 ) < f(x_2 )} και \displaystyle{x_1  < x_2 \mathop  \Rightarrow \limits^{g \uparrow } g(x_1 ) > g(x_2 ) \Rightarrow  - g(x_1 ) <  - g(x_2 )}

Προσθέτω κατά μέλη και έχουμε \displaystyle{s(x_1 ) < s(x_2 )}, δηλαδή η \displaystyle{s} είναι γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{(\alpha ,\beta )}. Επειδή η \displaystyle{s} είναι συνεχής στο \displaystyle{[a,\beta ]} έχουμε πως η \displaystyle{s} είναι γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{[a,\beta ]}, οπότε το \displaystyle{\xi _0 } μοναδικό.

Α.4. Επειδή η \displaystyle{g} συνεχής στο \displaystyle{R} και για κάθε \displaystyle{x \in R} ισχύει \displaystyle{g(x) \ne 0}, έχουμε πως η \displaystyle{g} διατηρεί σταθερό πρόσημο στο \displaystyle{R}
Θεωρώ \displaystyle{m(x) = (\beta  - x)\int\limits_\beta ^x {g(t^t )dt - (x - \alpha )f(x^x )g(x),x \in [\alpha ,\beta ]} }
Η \displaystyle{m} είναι συνεχής στο \displaystyle{{[\alpha ,\beta ]}} ως πράξεις συνεχών συναρτήσεων

Ακόμα \displaystyle{ 
m(\alpha ) = (\beta  - \alpha )\int\limits_\beta ^\alpha  {g(t^t )dt}  =  - (\beta  - \alpha )\int\limits_\alpha ^\beta  {g(t^t )dt} }
και \displaystyle{m(\beta ) =  - (\beta  - \alpha )f(\beta ^\beta  )g(\beta )}
οπότε \displaystyle{m(\alpha )m(\beta ) = (\beta  - \alpha )^2 f(\beta ^\beta  )g(\beta )\int\limits_\alpha ^\beta  {g(t^t )dt}  < 0}
διότι \displaystyle{f(\beta ^\beta  ) < 0} και \displaystyle{g(\beta )\int\limits_\alpha ^\beta  {g(t^t )dt}  > 0}αφού \displaystyle{ 
g(\beta ),\int\limits_\alpha ^\beta  {g(t^t )dt} } ομόσημοι.

Αρα από θεώρημα \displaystyle{Bolzano} έχουμε οτι υπάρχει τουλάχιστον ένα \displaystyle{\xi  \in (\alpha ,\beta )} τέτοιο ώστε
\displaystyle{ 
m(\xi ) = 0 \Leftrightarrow (\beta  - \xi )\int\limits_\beta ^\xi  {g(t^t )dt = (\xi  - \alpha )f(\xi ^\xi  )g(\xi ) \Leftrightarrow \frac{{\int\limits_\beta ^\xi  {g(t^t )gt} }}{{\xi  - \alpha }} = \frac{{f(\xi ^\xi  )g(\xi )}}{{\beta  - \xi }}}  \Rightarrow h\left( {\frac{{\int\limits_\beta ^\xi  {g(t^t )gt} }}{{\xi  - \alpha }}} \right) = h\left( {\frac{{f(\xi ^\xi  )g(\xi )}}{{\beta  - \xi }}} \right) 
}

:clap2: :clap2: Στον δημιουργό της ασκήσης.
\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}
}
Άβαταρ μέλους
ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ
Δημοσιεύσεις: 681
Εγγραφή: Δευ Απρ 20, 2009 8:25 pm
Τοποθεσία: Καλαμάτα
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#53

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ »

Επειδή υπάρχουν αρκετές ασκήσεις χωρίς λύση, ας δώσουμε πρώτα λύσεις σε αυτές και μετά προσθέτουμε άλλες στην συλλογή.
Να μην υπάρχουν πάνω απο 2-3 χωρίς λύση. Πάντως μέχρι τώρα θεωρώ οτι έχουν μπεί άριστα θέματα στον ολοκληρωτικό λογισμό
.


Χωρίς λύση: 135 και ένα ερώτημα τελευταία σε 132.
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ την Τετ Φεβ 01, 2012 9:44 pm, έχει επεξεργασθεί 4 φορές συνολικά.
\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}
}
pastavr
Δημοσιεύσεις: 142
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 5:50 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#54

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από pastavr »

ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 137

Έστω η δύο φορές παραγωγίσιμη συνάρτηση \displaystyle{ 
f:\left( {0, + \infty } \right) \to R 
} για την οποία ισχύουν:

• \displaystyle{ 
x^2 f''\left( x \right) + 5xf'\left( x \right) + 4f\left( x \right) = 0 
} για κάθε \displaystyle{ 
x > 0 
}

• \displaystyle{ 
f\left( 1 \right) = 1 
} και \displaystyle{ 
f'\left( 1 \right) =  - 3 
}

α) Να δείξετε ότι η συνάρτηση \displaystyle{ 
g\left( x \right) = x^2 f\left( x \right) + \ln x,\,\,x > 0 
} είναι σταθερή

β) Να βρείτε τον τύπο της \displaystyle{ 
f 
}

γ) Να βρείτε τις ασύμπτωτες της γραφικής παράστασης της \displaystyle{ 
f 
}

ε) Να δείξετε ότι αν \displaystyle{ 
0 < a < b < 2 
} τότε :\displaystyle{ 
f\left( b \right) < \frac{{b\ln a - a\ln b}} 
{{a^2 b - ab^2 }} < f\left( a \right) 
}

στ) Να βρεθεί το εμβαδόν του χωρίου που περικλείεται από τη \displaystyle{ 
C_f  
} και τις ευθείες με εξισώσεις : \displaystyle{ 
y = 0,\,\,\,x = 1,\,\,\,x = e^2  
}


Στάθης

ι) Eίναι \displaystyle{{g^/}\left( x \right) = 2xf\left( x \right) + {x^2}{f^/}\left( x \right) + \frac{1}{x} = \frac{{2{x^2}f\left( x \right) + {x^3}{f^/}\left( x \right) + 1}}{x}}
Oνομάζω \displaystyle{h\left( x \right) = 2{x^2}f\left( x \right) + {x^3}{f^/}\left( x \right) + 1}
\displaystyle{{h^/}\left( x \right) = 4xf\left( x \right) + 2{x^2}{f^/}\left( x \right) + {x^3}{f^{//}}\left( x \right) + 3{x^2}{f^/}\left( x \right) = 4xf\left( x \right) + 5{x^2}{f^/}\left( x \right) + {x^3}{f^{//}}\left( x \right) = x\left( {{x^2}{f^{//}}\left( x \right) + 4f\left( x \right) + 5x{f^/}\left( x \right)} \right) = 0}
Άρα \displaystyle{h\left( x \right) = c} και επειδή \displaystyle{h\left( 1 \right) = 0} τότε \displaystyle{h\left( x \right) = 0}
Άρα \displaystyle{{g^/}\left( x \right) = 0{\rm{ }}} οπότε η συνάρτηση \displaystyle{g} είναι σταθερή

ιι) \displaystyle{g\left( 1 \right) = 1 \Leftrightarrow {x^2}f\left( x \right) + \ln x = 1 \Leftrightarrow f\left( x \right) = \frac{{1 - \ln x}}{{{x^2}}}}

iii) \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} f\left( x \right) =  + \infty } . Άρα η ευθεία \displaystyle{x = 0} είναι κατακόρυφη ασύμπτωτη
\displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{x} = 0{\rm{  ,  }}\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } f\left( x \right) = 0} , οπότε η ευθεία \displaystyle{y = 0} είναι οριζόντια ασύμπτωτη

ιν) Αρχικά παρατηρούμε ότι \displaystyle{f\left( x \right) = {q^/}\left( x \right){\rm{   \mu \varepsilon   q}}\left( x \right) = \frac{{\ln x}}{x}}
H ανισότητα \displaystyle{f\left( \beta  \right) < \frac{{b\ln \alpha  - \alpha \ln \beta }}{{{\alpha ^2}b - {b^2}\alpha }} < f\left( \alpha  \right) \Leftrightarrow f\left( \beta  \right) < \frac{{\frac{{\ln b}}{b} - \frac{{\ln \alpha }}{\alpha }}}{{b - \alpha }} < f\left( \alpha  \right) \Leftrightarrow {q^/}\left( b \right) < \frac{{q\left( b \right) - q\left( \alpha  \right)}}{{b - \alpha }} < {q^/}\left( \alpha  \right)}
Από θεώρημα μέσης τιμής για τη συνάρτηση \displaystyle{q} στο \displaystyle{\left[ {\alpha ,b} \right]} θα υπάρχει τουλάχιστον ένα \displaystyle{\xi  \in \left( {\alpha ,b} \right):{q^/}\left( \xi  \right) = \frac{{q\left( b \right) - q\left( \alpha  \right)}}{{b - \alpha }}}
Οπότε η παραπάνω ανισότητα γράφεται \displaystyle{{q^/}\left( b \right) < {q^/}\left( \xi  \right) < {q^/}\left( \alpha  \right)} που ισχύει αφού η συνάρτηση \displaystyle{{q^/}} είναι γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{\left( {0,2} \right)}

v) To ζητούμενο εμβαδόν είναι : \displaystyle{\int_1^{{e^2}} {\left| {f\left( x \right)} \right|dx = \int_1^e {f\left( x \right)dx - } } \int_e^{{e^2}} {f\left( x \right)dx = } \left[ {q\left( x \right)} \right]_1^e - \left[ {q\left( x \right)} \right]_e^{{e^2}}}

Eλπίζω να μην έχω κάνει λάθος στην πληκτρολόγηση
Παύλος Σταυρόπουλος
Άβαταρ μέλους
pito
Δημοσιεύσεις: 1771
Εγγραφή: Τρί Μάιος 18, 2010 10:41 pm
Τοποθεσία: mathematica

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#55

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από pito »

ΛΥΣΗ ΑΣΚΗΣΗΣ 137

Α) Είναι g'(x)=2xf(x)+x^{2}f'(x)+\frac{1}{x},

g''(x)=2f(x)+4xf'(x)+x^{2}f''(x)-\frac{1}{x^{2}}=-xf'(x)-2f(x)-\frac{1}{x^{2}} ( λόγω της δοσμένης σχέσης)

Άρα και g''(x)=\frac{-g'(x)}{x}\Rightarrow xg''(x)+g'(x)=0\Rightarrow x(g'(x))'+(x)'g'(x)=0\Rightarrow (xg'(x))'=0

Έτσι από την τελευταία σχέση είναι και xg'(x)=c_{1} με c_{1}\in R.

Όμως και g'(1)=2f(1)+f'(1)+1=0,, άρα xg'(x)=0 και αφού x>0 ,

προκύπτει ότι g'(x)=0, και η g
θα είναι σταθερή στο (0,+\infty)

β) Είναι από το (α) g(x)=c_{2}, g(1)=f(1)=1, άρα και g(x)=1, συνεπώς και f(x)=\frac{1-lnx}{x^{2}}, x>0

γ) Είναι lim_{x\rightarrow 0^{+}}f(x)=lim_{x\rightarrow 0^{+} }(1-lnx)\frac{1}{x^{2}}=+\infty και έτσι η x=0 είναι κατακόρυφη ασύμπτωτη της C_{f}

lim_{x\rightarrow +\infty}f(x)=lim_{x\rightarrow \infty}\frac{(1-lnx)'}{(x^{2})'}=lim_{x\rightarrow +\infty}(-\frac{1}{2x^{2}})=0 και η
y=0 είναι οριζόντια ασύμπτωτη της C_{f} στο +\infty

Για πλάγια ασύμπτωτη:

lim_{x\rightarrow +\infty}\frac{f(x)}{x}=lim_{x\rightarrow +\infty}\frac{(1-lnx)'}{(x^{3})'}=lim_{x\rightarrow +\infty}(-\frac{1}{3x^{3}})=0

και lim_{x\rightarrow +\infty}f(x)=0, άρα η C_{f} δεν έχει πλάγια ασύμπτωτη.

Ο pastarv με πρόλαβε, οπότε δεν την συνεχίζω
1. Δεν διδάσκουμε με αυτό που λέμε και κάνουμε. Διδάσκουμε με αυτό που είμαστε.
2. Ο μέτριος δάσκαλος περιγράφει. Ο καλός δάσκαλος εξηγεί. Ο σωστός δάσκαλος αποδεικνύει. Ο σπουδαίος δάσκαλος εμπνέει. ( Γουίλιαμ Γουάρντ)
KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#56

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS »

ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 137

Έστω η δύο φορές παραγωγίσιμη συνάρτηση \displaystyle{ 
f:\left( {0, + \infty } \right) \to R 
} για την οποία ισχύουν:

• \displaystyle{ 
x^2 f''\left( x \right) + 5xf'\left( x \right) + 4f\left( x \right) = 0 
} για κάθε \displaystyle{ 
x > 0 
}

• \displaystyle{ 
f\left( 1 \right) = 1 
} και \displaystyle{ 
f'\left( 1 \right) =  - 3 
}

α) Να δείξετε ότι η συνάρτηση \displaystyle{ 
g\left( x \right) = x^2 f\left( x \right) + \ln x,\,\,x > 0 
} είναι σταθερή

β) Να βρείτε τον τύπο της \displaystyle{ 
f 
}

γ) Να βρείτε τις ασύμπτωτες της γραφικής παράστασης της \displaystyle{ 
f 
}

ε) Να δείξετε ότι αν \displaystyle{ 
0 < a < b < 2 
} τότε :\displaystyle{ 
f\left( b \right) < \frac{{b\ln a - a\ln b}} 
{{a^2 b - ab^2 }} < f\left( a \right) 
}

στ) Να βρεθεί το εμβαδόν του χωρίου που περικλείεται από τη \displaystyle{ 
C_f  
} και τις ευθείες με εξισώσεις : \displaystyle{ 
y = 0,\,\,\,x = 1,\,\,\,x = e^2  
}


Στάθης
ΛΥΣΗ


α) Επειδή η g είναι παραγωγίσιμη στο (0,\,\,+\infty ) ως πράξεις παραγωγίσιμων και ισχύει {g}'(x)=2xf(x)+{{x}^{2}}{f}'(x)+\frac{1}{x}(1)

Επίσης από την {{x}^{2}}{f}''(x)+5x{f}'(x)+4f(x)=0,\,\,x>0 θα ισχύει και {{x}^{3}}{f}''(x)+5{{x}^{2}}{f}'(x)+4xf(x)=0,\,\,x>0 οπότε και

{{x}^{3}}{f}''(x)+3{{x}^{2}}{f}'(x)+2{{x}^{2}}{f}'(x)+4xf(x)=0,\,\,x>0 άρα και ({{x}^{3}}{f}'(x){)}'+(2{{x}^{2}}f(x){)}'=0,\,\,x>0 ή ({{x}^{3}}{f}'(x)+2{{x}^{2}}f(x){)}'=0,\,\,x>0

επομένως {{x}^{3}}{f}'(x)+2{{x}^{2}}f(x)=c\,\,x>0και επειδή είναι f(1)=1,\,\,{f}'(1)=-3 προκύπτει c=-1 άρα

{{x}^{3}}{f}'(x)+2{{x}^{2}}f(x)=-1,\,\,\,x>0 ή 2xf(x)+{{x}^{2}}{f}'(x)=-\frac{1}{x},\,\,x>0

Έτσι από (1) έχουμε ότι {g}'(x)=0,\,\,x>0 άρα g(x)=c,\,\,x>0

β) Αφού g(1)=1 από (α) θα είναι c=1 άρα και {{x}^{2}}f(x)+\ln x=1,\,\,x>0επομένως f(x)=\frac{1-\ln x}{{{x}^{2}}},\,\,x>0

γ) Επειδή \underset{x\to {{0}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,f(x)=\underset{x\to 0}{\mathop{\lim }}\,\frac{1-\ln x}{{{x}^{2}}}=\underset{x\to 0}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{1}{{{x}^{2}}}(1-\ln x) \right)=+\infty η x=0 είναι κατακόρυφη ασύμπτωτη της fκαι ακόμη αφού

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,f(x)=\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{1-\ln x}{{{x}^{2}}}\underset{DLH}{\overset{\frac{\infty }{\infty }}{\mathop{=}}}\,=\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{-\frac{1}{x}}{2x}=-\underset{x\to 0}{\mathop{\lim }}\,\frac{1}{2{{x}^{2}}}=0 η y=0 είναι οριζόντια ασύμπτωτη της fστο +\infty

δ) Θεωρώντας την συνάρτηση h(x)=\frac{\ln x}{x},\,\,x\in [a,\,\,b] είναι παραγωγίσιμη με {h}'(x)=f(x) άρα σύμφωνα με το θεώρημα μέσης τιμής

θα υπάρχει \xi \in (a,\,b) ώστε {h}'(\xi )=\frac{h(a)-h(b)}{a-b} ή f(\xi )=\frac{\frac{\ln a}{a}-\frac{\ln b}{b}}{a-b}=\frac{b\ln a-a\ln b}{{{a}^{2}}b-a{{b}^{2}}}

οπότε αρκεί από την ζητούμενη ανισότητα να δείξουμε ότι f(b)<f(\xi )<f(a)(2)


Είναι τώρα {f}'(x)=\frac{-x-2x(1-\ln x)}{{{x}^{4}}}=\frac{-3x+2x\ln x}{{{x}^{4}}}=\frac{-3+2\ln x}{{{x}^{3}}} και επειδή

{f}'(x)=0\Leftrightarrow 2\ln x=3\Leftrightarrow x=e\sqrt{e} και {f}'(x)<0\Leftrightarrow x<e\sqrt{e}η f είναι γνήσια φθίνουσα

στο (0,\,\,e\sqrt{e}] και επειδή (0,\,\,2)\subseteq (0,\,\,e\sqrt{e}] η (2) θα ισχύει

ε) Είναι το ζητούμενο εμβαδό E=\int\limits_{1}^{{{e}^{2}}}{\left| f(x) \right|dx} και επειδή

f(x)>0\Leftrightarrow 1-\ln x>0\Leftrightarrow x<e και f(x)<0\Leftrightarrow 1-\ln x<0\Leftrightarrow x>e το εμβαδό θα είναι

E=\int\limits_{1}^{e}{\left| f(x) \right|dx}+\int\limits_{e}^{{{e}^{2}}}{\left| f(x) \right|dx}=\int\limits_{1}^{e}{f(x)dx-}\int\limits_{e}^{{{e}^{2}}}{f(x)dx}=[h(x)]_{1}^{e}-[h(x)]_{e}^{{{e}^{2}}}=
=h(e)-h(1)-h({{e}^{2}})+h(e)=\frac{e-2}{{{e}^{2}}}

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...
KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#57

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS »

...στη χαρά της δημιουργίας....

ΑΣΚΗΣΗ 134

Αν f:(0,\,\,+\infty )\to R,\,\,\,g:R\to R παραγωγίσιμες συναρτήσεις ώστε να ισχύουν

f(g(x))g(x)=x,\,\,x\in Rκαι {f}'(g(x)){g}'(x)=\frac{1-x}{{{e}^{x}}},\,\,x\in R με g(0)=1

Α) Να δείξετε ότι η εφαπτομένη της γραφικής παράστασης της g στο σημείο A(1,\,\,g(1)) είναι η y=g(1)x .

Β) Να αποδειχθεί ότι f(x)=\frac{\ln x}{x},\,\,x\in (0,\,\,+\infty ) και ότι είναι κοίλη στο (0,\,\,e\sqrt{e}], και η g κυρτή στο R.

Γ) Να βρείτε την εφαπτομένη της γραφικής παράστασης της f στο σημείο της με τετμημένη x=1

Δ) Να υπολογίσετε το εμβαδό του χωρίου που περικλείεται μεταξύ των γραφικών παραστάσεων τωνf,g και των ευθειών x=1,\,\,x=\ln 3.

Ε) Να δείξετε ότι {{e}^{\sqrt{6-2e}}}>\ln 3 .
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...
perpant
Δημοσιεύσεις: 461
Εγγραφή: Πέμ Αύγ 11, 2011 2:09 am
Τοποθεσία: Ιωάννινα

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#58

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από perpant »

dennys έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 136

Δίνεται συνάρτηση f(x)=\int_1^x{xlntdt

1) Να βρείτε την συνάρτηση f(x)

2)Nα βρείτε τις f{'}(x),,f{'}{'}(x)

3)Kαντε πίνακα προσήμων και δείξτε οτι ηf{'}(x) ,εχει ακριβώς δυο ρίζες

4) Αν x_o η μια ρίζα της f{'}(x), νδο \int_{x_o}^{1} f{'}{'}(x)=0

5)Bρείτε την μονοτονία της f(x) και το σύνολο τιμών της .

φιλικά dennys
1)Έχουμε \displaystyle{f\left( x \right) = \int\limits_1^x {x\ln tdt}  = x\int\limits_1^x {\ln tdt} }(Σχέση 1). Η συνάρτηση \displaystyle{\int\limits_1^x {\ln tdt} } είναι συνεχής στο \displaystyle{\left( {0, + \infty } \right)} και συνεπώς η συνάρτηση \displaystyle{\int\limits_1^x {\ln tdt} } είναι παραγωγίσιμη. Άρα και η \displaystyle{f\left( x \right)} παραγωγίσιμη ως γινόμενο παραγωγίσιμων. Τότε έχουμε \displaystyle{\frac{{f\left( x \right)}}{x} = \int\limits_1^x {\ln tdt}  \Rightarrow \left( {\frac{{f\left( x \right)}}{x}} \right)^\prime   = \left( {\int\limits_1^x {\ln tdt} } \right)^\prime   \Rightarrow \left( {\frac{{f\left( x \right)}}{x}} \right)^\prime   = \ln x}\displaystyle{ \Rightarrow \left( {\frac{{f\left( x \right)}}{x}} \right)^\prime   = \left( {x\ln x - x} \right)^\prime   \Rightarrow \frac{{f\left( x \right)}}{x} = x\ln x - x + c} (Σχέση 2). Για \displaystyle{x = 1} στην σχέση 1 λαμβάνουμε \displaystyle{f\left( 1 \right) = 0}
. Οπότε για \displaystyle{x = 1} στην σχέση 2 παίρνουμε \displaystyle{c = 1}. Άρα \displaystyle{\frac{{f\left( x \right)}}{x} = x\ln x - x + 1 \Rightarrow f\left( x \right) = x^2 \ln x - x^2  + x,x \in \left( {0, + \infty } \right)}

2) Έχουμε \displaystyle{f'\left( x \right) = 2x\ln x - x + 1} και \displaystyle{f''\left( x \right) = 2\ln x + 1}

3) Για την \displaystyle{f''\left( x \right)} έχουμε: \displaystyle{f''\left( x \right) = 0 \Rightarrow 2\ln x + 1 = 0 \Rightarrow x = e^{ - \frac{1}{2}} } και \displaystyle{f''\left( x \right) > 0 \Rightarrow x > e^{ - \frac{1}{2}} } και \displaystyle{f''\left( x \right) < 0 \Rightarrow 0 < x < e^{ - \frac{1}{2}}  
}. Οπότε η \displaystyle{f'\left( x \right)} είναι γνησίως φθίνουσα

στο \displaystyle{(0,e^{ - \frac{1}{2}} ]} και γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{[e^{ - \frac{1}{2}} , + \infty )}. Στο διάστημα \displaystyle{[e^{ - \frac{1}{2}} , + \infty )} \displaystyle{f'\left( x \right) 
} έχει προφανή ρίζα την \displaystyle{x = 1} η οποία είναι και μοναδική σ΄αυτό το διάστημα λόγω μονοτονίας.

Η \displaystyle{f'\left( x \right)} είναι γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{(0,e^{ - \frac{1}{2}} ]} και συνεχής με σύνολο τιμών το \displaystyle{[f'\left( {e^{ - \frac{1}{2}} } \right),\mathop {\lim }\limits_{x \to 0^ +  } f'\left( x \right)) = [\frac{{\sqrt e  - 2}}{{\sqrt e }},1)}. Επειδή το \displaystyle{0} ανήκει στο παραπάνω σύνολο τιμών, θα

υπάρχει \displaystyle{x_o  \in \left( {0,e^{ - \frac{1}{2}} } \right)} τέτοιο ώστε \displaystyle{f'\left( {x_o } \right) = 0}. Επιπλέον το \displaystyle{ 
x_o } μοναδική ρίζα της \displaystyle{f'\left( x \right)} στο \displaystyle{(0,e^{ - \frac{1}{2}} ]}, αφού η \displaystyle{f'\left( x \right)} μονότονη σ΄αυτό το διάστημα.

4) \displaystyle{\int\limits_{x_o }^1 {f''\left( x \right)dx}  = \left[ {f'\left( x \right)} \right]^1 _{x_o }  = f'\left( 1 \right) - f'\left( {x_o } \right) = 0 - 0 = 0}

5) Η \displaystyle{f'\left( x \right)} έχει ακριβώς δύο ρίζες, τις \displaystyle{x = 1} και \displaystyle{x = x_o } με \displaystyle{x_o  < 1 
}. Τότε, για \displaystyle{0 < x < x_o  \Rightarrow f'\left( x \right) > f'\left( {x_o } \right) = 0} αφού η \displaystyle{f'\left( x \right)} είναι γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{(0,e^{ - \frac{1}{2}} ]} και

\displaystyle{x_o  \in (0,e^{ - \frac{1}{2}} ]}. Για \displaystyle{x_o  < x < 1 \Rightarrow f'\left( x \right) < f'\left( {x_o } \right) = 0} αφού η \displaystyle{f'\left( x \right)} είναι γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{(0,e^{ - \frac{1}{2}} ]} και \displaystyle{x_o  \in (0,e^{ - \frac{1}{2}} ]}. Τέλος για \displaystyle{x > 1 \Rightarrow f'\left( x \right) > f'\left( 1 \right) = 0 
}

αφού η \displaystyle{f'\left( x \right)} είναι γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{[e^{ - \frac{1}{2}} , + \infty )} και \displaystyle{ 
1 \in [e^{ - \frac{1}{2}} , + \infty )}. Συνεπώς για τη μονοτονία της \displaystyle{f} έχουμε ότι είναι: Γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{(0,x_o ] 
} με σύνολο τιμών

\displaystyle{A_1  = (\mathop {\lim }\limits_{x \to 0^ +  } f\left( x \right),f\left( {x_o } \right)] = (0,f\left( {x_o } \right)]}. Επιπλέον είναι γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{\left[ {x_o ,1} \right]} με σύνολο τιμών \displaystyle{A_2  = \left[ {f\left( 1 \right),f\left( {x_o } \right)} \right] = \left[ {0,f\left( {x_o } \right)} \right]} και τέλος είναι γνησίως αύξουσα

στο \displaystyle{[1, + \infty )} με σύνολο τιμών \displaystyle{ 
A_3  = [f\left( 1 \right),\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } f\left( x \right)) = [0, + \infty )}. Τελικά το σύνολο τιμών της \displaystyle{f} είναι το

\displaystyle{f\left( A \right) = A_1  \cup A_2  \cup A_3  = (0,f\left( {x_o } \right)] \cup \left[ {0,f\left( {x_o } \right)} \right] \cup [0, + \infty ) = [0, + \infty ) 
}

EDIT: Πρόσθεσα την εκφώνηση της άσκησης
Συνημμένα
136.png
136.png (6.62 KiB) Προβλήθηκε 1689 φορές
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος perpant την Τετ Φεβ 01, 2012 4:42 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Παντούλας Περικλής
Άβαταρ μέλους
ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ
Δημοσιεύσεις: 681
Εγγραφή: Δευ Απρ 20, 2009 8:25 pm
Τοποθεσία: Καλαμάτα
Επικοινωνία:

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#59

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ »

ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ ΓΙΑΝΝΗΣ έγραψε:Άσκηση 139

Θεωρούμε τις συναρτήσεις

f(x) = lnx , x>0

K(x) = \int_0^{\varepsilon \phi x} {\frac{{2{t^2}}}{{{t^2} + 1}}dt} , με x \in (0,\pi/2)

h(x) = x^2+1

(α) Να αποδείξετε οτι για κάθε x >0 είναι f(x)  \leqslant x-1

(β) Να αποδείξετε οτι K(x) είναι δύο φορές παραγωγίσιμη και βρείτε την K''(x).

(γ) i) Να αποδείξετε οτι ορίζεται η συνάρτηση g(x) = (foh)(x) στο R

ii) Να υπολογίσετε το εμβαδό E( \theta) του χωρίου που περικλείεται απο την γραφική παράσταση της g , τον άξονα xx' και τις ευθείες x = 0 ,  x = \epsilon\phi\theta με \theta \in (0,\pi/2)

iii) Να υπολογιστεί το όριο \mathop {\lim }\limits_{\theta  \to {{\frac{\pi }{2}}^ - }} E(\vartheta )

iv) Να δειχθεί οτι E(\theta) > 2(\theta - \eta\mu\theta) με \theta \in (0,\pi/2)
ΛΥΣΗ

α. Θέλουμε να δείξουμε πως για κάθε \displaystyle{x > 0} ισχύει \displaystyle{\ln x \le x - 1 \Leftrightarrow \ln x - x + 1 \le 0}

Θεωρώ \displaystyle{m(x) = \ln x - x + 1,x > 0}. Η \displaystyle{m} παραγωγίσιμη στο \displaystyle{(0, + \infty )} ως πράξεις παραγωγίσιμων συναρτήσεων με \displaystyle{m'(x) = \frac{1}{x} - 1 = \frac{{1 - x}}{x},x > 0}

\displaystyle{m'(x) = 0 \Leftrightarrow \frac{{1 - x}}{x} = 0 \Leftrightarrow x = 1} και \displaystyle{ 
m'(x) > 0 \Leftrightarrow \frac{{1 - x}}{x} > 0\mathop  \Leftrightarrow \limits^{x > 0} x < 1 
}

Οπότε η \displaystyle{m} είναι γνησίως αύξουσα στο \displaystyle{(0,1]} και γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{[1, + \infty )}.

Παρουσιάζει ολικό μέγιστο στη θέση \displaystyle{x = 1} με τιμή \displaystyle{m(1) = 0}

Συνεπώς για κάθε \displaystyle{x > 0} ισχύει \displaystyle{m(x) \le m(1) \Leftrightarrow \ln x - x + 1 \le 0 \Leftrightarrow \ln x \le x - 1}

β. Η \displaystyle{\frac{{2t^2 }}{{t^2  + 1}}} συνεχής στο \displaystyle{(0,\frac{\pi }{2})}, οπότε το \displaystyle{ 
\int\limits_0^\chi  {\frac{{2t^2 }}{{t^2  + 1}}} dt} παραγωγίσιμο στο \displaystyle{(0,\frac{\pi }{2})}

Η \displaystyle{\varepsilon \phi x} παραγωγίσιμη στο \displaystyle{(0,\frac{\pi }{2})}, άρα το \displaystyle{ 
\int\limits_0^{\varepsilon \phi x} {\frac{{2t^2 }}{{t^2  + 1}}} dt} παραγωγίσιμο στο \displaystyle{(0,\frac{\pi }{2})}

Συνεπώς η \displaystyle{{\rm K}} παραγωγίσιμη στο \displaystyle{(0,\frac{\pi }{2})} με \displaystyle{ 
{\rm K}'(x) = \frac{{2\varepsilon \phi ^2 x}}{{\varepsilon \phi ^2 x + 1}} \cdot (\varepsilon \phi x)' = \frac{{2\varepsilon \phi ^2 x}}{{\varepsilon \phi ^2 x + 1}} \cdot \left( {\varepsilon \phi ^2 x + 1} \right) = 2\varepsilon \phi ^2 x,x \in (0,\frac{\pi }{2})}

Η \displaystyle{{{\rm K}'}} παραγωγίσιμη στο \displaystyle{(0,\frac{\pi }{2})} ως πράξεις παραγωγίσιμων συναρτήσεων με \displaystyle{{\rm K}''(x) = \frac{{4\varepsilon \phi x}}{{\sigma \upsilon \nu ^2 x}},x \in (0,\frac{\pi }{2})}

γ.i. Έχουμε \displaystyle{f(x) = \ln x,x > 0} και \displaystyle{h(x) = x^2  + 1,x \in R}.

Για να ορίζεται η \displaystyle{g(x) = (foh)(x)} πρέπει \displaystyle{ 
\left\{ \begin{array}{l} 
 x \in D_h  \\  
 \kappa \alpha \iota  \\  
 h(x) \in D_f  \\  
 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 
 x \in R \\  
 \kappa \alpha \iota  \\  
 x^2  + 1 > 0 \\  
 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ {x \in R} \right. 
}

Συνεπώς η \displaystyle{g} έχει πεδίο ορισμού το \displaystyle{R} και τύπο \displaystyle{g(x) = (foh)(x) = f(h(x)) = f(x^2  + 1) = \ln (x^2  + 1),x \in R}

γ.ii. Αρχικά, θεωρώ \displaystyle{s(\theta ) = \int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {\frac{1}{{x^2  + 1}}dx} }, \theta \in [0 . \pi /2)

. Η \displaystyle{s} παραγωγίσιμη ως πράξεις παραγωγίσιμων συναρτήσεων με \displaystyle{ 
s'(\theta ) = \frac{1}{{\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1}}\left( {\varepsilon \phi \theta } \right)^\prime   = \frac{1}{{\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1}}\left( {\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1} \right) = 1}

Συνεπώς \displaystyle{s(\theta ) = \theta  + c}.Για \displaystyle{\theta  = 0 \Leftrightarrow c = 0}, οπότε \displaystyle{ 
s(\theta ) = \theta  \Leftrightarrow \int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {\frac{1}{{x^2  + 1}}dx}  = \theta }

Επειδή \displaystyle{\forall x \in R} έχουμε \displaystyle{\ln (x^2  + 1) > 0} έχουμε πως για κάθε\displaystyle{{x \in R}} ισχύει \displaystyle{g(x) > 0}

Οπότε \displaystyle{ 
E(\theta ) = \int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {\ln (x^2  + 1)dt = } \int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {(x)'\ln (x^2  + 1)dt = } \left[ {x\ln (x^2  + 1)} \right]_0^{\varepsilon \phi \theta }  - \int\limits_0^1 {x\frac{{2x}}{{x^2  + 1}}dx = } \left[ {x\ln (x^2  + 1)} \right]_0^{\varepsilon \phi \theta }  - \int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {\frac{{2x^2 }}{{x^2  + 1}}dx = }  
}
\displaystyle{ 
\left[ {x\ln (x^2  + 1)} \right]_0^{\varepsilon \phi \theta }  - 2\int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {\frac{{x^2  + 1 - 1}}{{x^2  + 1}}dx = } \left[ {x\ln (x^2  + 1)} \right]_0^{\varepsilon \phi \theta }  - 2\int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {dx + 2} \int\limits_0^{\varepsilon \phi \theta } {\frac{1}{{x^2  + 1}}dx = }  
}
\displaystyle{ 
\left[ {x\ln (x^2  + 1)} \right]_0^{\varepsilon \phi \theta }  - 2\left[ x \right]_0^{\varepsilon \phi \theta }  + 2\theta  = \varepsilon \phi \theta \ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2\varepsilon \phi \theta  + 2\theta }

γ.iii. \displaystyle{ 
\mathop {\lim }\limits_{\theta  \to \frac{\pi }{2}^ -  } {\rm E}(\theta ) = \mathop {\lim }\limits_{\theta  \to \frac{\pi }{2}^ -  } \left( {\varepsilon \phi \theta  \cdot \ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2\varepsilon \phi \theta  + 2\theta } \right)\mathop  = \limits^{ + \infty  - \infty } \mathop {\lim }\limits_{\theta  \to \frac{\pi }{2}^ -  } \left[ {\varepsilon \phi \theta \left( {\ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2 + \frac{{2\theta }}{{\varepsilon \phi \theta }}} \right)} \right] =  + \infty  
}

Διότι \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{\theta  \to \frac{\pi }{2}^ -  } \left( {\frac{{2\theta }}{{\varepsilon \phi \theta }}} \right) = 0}, \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{\theta  \to \frac{\pi }{2}^ -  } \left( {\varepsilon \phi \theta } \right) =  + \infty } και \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{\theta  \to \frac{\pi }{2}^ -  } \left( {\ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1)} \right) =  + \infty }

Γ.iv. Θέλουμε να δείξουμε πως για κάθε \displaystyle{\theta  \in (0,\frac{\pi }{2})} ισχύει
\displaystyle{\varepsilon \phi \theta  \cdot \ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2\varepsilon \phi \theta  + 2\theta  > 2(\theta  - \eta \mu \theta ) \Leftrightarrow \varepsilon \phi \theta  \cdot \ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2\varepsilon \phi \theta  >  - 2\eta \mu \theta  \Leftrightarrow }
\displaystyle{\ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2 >  - 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow \ln (\frac{1}{{\sigma \upsilon \nu ^2 \theta }}) - 2 >  - 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow  - \ln (\sigma \upsilon \nu ^2 \theta ) - 2 >  - 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow }
\displaystyle{\ln (\sigma \upsilon \nu ^2 \theta ) + 2 < 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow \ln (\sigma \upsilon \nu ^2 \theta ) < 2\sigma \upsilon \nu \theta  - 2}

Απο πρώτο ερώτημα έχουμε \displaystyle{\ln (\sigma \upsilon \nu ^2 \theta ) \le \sigma \upsilon \nu ^2 \theta  - 1 =  - \eta \mu ^2 \theta }

Οπότε αρκεί να δείξουμε πώς για κάθε \displaystyle{\theta  \in (0,\frac{\pi }{2})} ισχύει \displaystyle{- \eta \mu ^2 \theta  < 2\sigma \upsilon \nu \theta  - 2}

Θεωρώ \displaystyle{t(\theta ) = 2\sigma \upsilon \nu \theta  + \eta \mu ^2 \theta  - 2,\theta  \in [0,\frac{\pi }{2}]}

Η \displaystyle{t} παραγωγίσιμη ωε πράξεις παραγωγίσιμων συναρτήσεων με \displaystyle{ 
t'(\theta ) =  - 2\eta \mu \theta  + 2\eta \mu \theta \sigma \upsilon \nu \theta  = 2\eta \mu \theta (\sigma \upsilon \nu \theta  - 1) \le 0}

Οπότε η \displaystyle{t} είναι γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{[0,\frac{\pi }{2}]}. Αρα για κάθε \displaystyle{\theta  \in [0,\frac{\pi }{2}]} ισχύει \displaystyle{t(\theta ) \le t(0) \Leftrightarrow 2\sigma \upsilon \nu \theta  + \eta \mu ^2 \theta  - 2 \le 0}

Συνεπώς για κάθε \displaystyle{(0,\frac{\pi }{2})} έχουμε \displaystyle{2\sigma \upsilon \nu \theta  + \eta \mu ^2 \theta  - 2 < 0}


Επιπλέον τρόπος για το γ)iv:
Μετά απο προσωπικό μήνυμα από τον Γιάννη, προσθέτω και έναν πιο εύκολο τρόπο για το ερώτημα.

Θέλουμε να δείξουμε πως για κάθε \displaystyle{\theta  \in (0,\frac{\pi }{2})} ισχύει

\displaystyle{\varepsilon \phi \theta  \cdot \ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2\varepsilon \phi \theta  + 2\theta  > 2(\theta  - \eta \mu \theta ) \Leftrightarrow \varepsilon \phi \theta  \cdot \ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2\varepsilon \phi \theta  >  - 2\eta \mu \theta  \Leftrightarrow }

\displaystyle{\ln (\varepsilon \phi ^2 \theta  + 1) - 2 >  - 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow \ln (\frac{1}{{\sigma \upsilon \nu ^2 \theta }}) - 2 >  - 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow  - \ln (\sigma \upsilon \nu ^2 \theta ) - 2 >  - 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow }

\displaystyle{\ln (\sigma \upsilon \nu ^2 \theta ) + 2 < 2\sigma \upsilon \nu \theta  \Leftrightarrow \ln (\sigma \upsilon \nu ^2 \theta ) < 2\sigma \upsilon \nu \theta  - 2}

\Leftrightarrow \ 2 ln (\sigma \upsilon \nu  \theta ) < 2\sigma \upsilon \nu \theta  - 2   \Leftrightarrow \ln (\sigma \upsilon \nu  \theta ) < \sigma \upsilon \nu \theta  - 1 που ισχύει λόγω του (α) με x = \sigma \upsilon \nu \theta και x \in (0, 1)
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΑΤΣΙΠΟΔΑΣ την Τετ Φεβ 01, 2012 5:26 pm, έχει επεξεργασθεί 2 φορές συνολικά.
\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}
}
perpant
Δημοσιεύσεις: 461
Εγγραφή: Πέμ Αύγ 11, 2011 2:09 am
Τοποθεσία: Ιωάννινα

Re: ΣΥΛΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

#60

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από perpant »

Μιας και έχουν μέινει μόνο οι 134, 135 και τα δύο τελευταία ερωτήματα στην 132, δίνω άλλη μία.
ΑΣΚΗΣΗ 140η

Δίνεται συνάρτηση \displaystyle{f:R \to R} δύο φορές παραγωγίσιμη και τέτοια ώστε \displaystyle{\int\limits_0^{f\left( x \right)} {\left( {e^t  + 1} \right)dt = x - 1} } για κάθε \displaystyle{x \in R}.

α) Να δείξετε ότι η \displaystyle{f} αντιστρέφεται και να βρείτε την αντίστροφη

β) Να μελετήσετε την \displaystyle{f} ως προς το που στρέφει τα κοίλα

γ) Να βρείτε τις ρίζες και το πρόσημο της \displaystyle{f} για τις διάφορες τιμές του \displaystyle{x \in R}

δ) Να υπολογίσετε το εμβαδόν του χωρίου που περικλείεται από τη \displaystyle{C_f }, τον άξονα \displaystyle{x'x} και τις ευθείες \displaystyle{x = 1} και \displaystyle{x = e + 1}

ε) Να δείξετε ότι \displaystyle{\left( {x - 1} \right)f'\left( x \right) < f\left( x \right) < \frac{{x - 1}}{2}} για κάθε \displaystyle{x > 1}

Τσακουμάγκος-Μπαλωμένου (εκδόσεις Ελληνοεκδοτική)
Παντούλας Περικλής
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης