Exponenciális, logaritmikus függvények



Hasonló dokumentumok
Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások. alapfüggvény (ábrán: fekete)

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások. 1. Az alábbi hozzárendelések közül melyik függvény? Válaszod indokold!

FÜGGVÉNYEK TULAJDONSÁGAI, JELLEMZÉSI SZEMPONTJAI

Függvények ábrázolása, jellemzése II. Alapfüggvények jellemzői

Nagy András. Feladatok a logaritmus témaköréhez 11. osztály 2010.

6. Függvények. Legyen függvény és nem üreshalmaz. A függvényt az f K-ra való kiterjesztésének

Feladatok a logaritmus témaköréhez 11. osztály, középszint

2012. október 2 és 4. Dr. Vincze Szilvia

A függvényekről tanultak összefoglalása /9. évfolyam/

[f(x) = x] (d) B f(x) = x 2 ; g(x) =?; g(f(x)) = x 1 + x 4 [

Függvények ábrázolása, jellemzése I.

Sorozatok I. Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

Valós függvények tulajdonságai és határérték-számítása

Descartes-féle, derékszögű koordináta-rendszer

6. Függvények. 1. Az alábbi függvények közül melyik szigorúan monoton növekvő a 0;1 intervallumban?

Függvények csoportosítása, függvénytranszformációk

2012. október 9 és 11. Dr. Vincze Szilvia

Függvények július 13. f(x) = 1 x+x 2 f() = 1 ()+() 2 f(f(x)) = 1 (1 x+x 2 )+(1 x+x 2 ) 2 Rendezés után kapjuk, hogy:

2014. szeptember 24. és 26. Dr. Vincze Szilvia

Függvények 1. oldal Készítette: Ernyei Kitti. Függvények

E-tananyag Matematika 9. évfolyam Függvények

Elemi függvények, függvénytranszformációk

1. Ábrázolja az f(x)= x-4 függvényt a [ 2;10 ] intervallumon! (2 pont) 2. Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét!

1.1 A függvény fogalma

Hozzárendelések. A és B halmaz között hozzárendelést létesítünk, ha megadjuk, hogy az A halmaz egyes elemeihez melyik B-ben lévő elemet rendeltük.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

Függvények Megoldások

FÜGGVÉNYEK. A derékszögű koordináta-rendszer

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Kalkulus S af ar Orsolya F uggv enyek S af ar Orsolya Kalkulus

2) Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét! (3pont)

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

FÜGGVÉNYTANI ALAPOK A) ÉRTELMEZÉSI TARTOMÁNY

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

Sorozatok határértéke SOROZAT FOGALMA, MEGADÁSA, ÁBRÁZOLÁSA; KORLÁTOS ÉS MONOTON SOROZATOK

Függvénytan elmélet, 9. osztály

minden x D esetén, akkor x 0 -at a függvény maximumhelyének mondjuk, f(x 0 )-at pedig az (abszolút) maximumértékének.

Egyenletek, egyenlőtlenségek X.

függvény grafikonja milyen transzformációkkal származtatható az f0 : R R, f0(

I. feladatsor i i i i 5i i i 0 6 6i. 3 5i i

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Függvények

Függvények határértéke, folytonossága FÜGGVÉNYEK TULAJDONSÁGAI, SZÉLSŐÉRTÉK FELADATOK MEGOLDÁSA

10. tétel Függvények lokális és globális tulajdonságai. A differenciálszámítás alkalmazása

Injektív függvények ( inverz függvény ).

Egyváltozós függvények 1.

Függvény határérték összefoglalás

A L Hospital-szabály, elaszticitás, monotonitás, konvexitás

Függvénytani alapfogalmak

1. Számológép és táblázat használata nélkül számítsd ki a következő számokat, majd. ; 8. (7 pont) függvényt! (9 pont)

Analízis házi feladatok

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés

1.) = grafikont kell ábrázolnunk. Megj.: 5 1+ A = 1 ill. B = 10 -szeresei. Ábrázolás Függvénytranszformációval :

A Föld középpontja felé szabadon eső test sebessége növekszik, azaz, a

Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

1. Fuggveny ertekek. a) f (x) = 3x 3 2x 2 + x 15 x = 5, 10, 5 B I. x = arcsin(x) ha 1 x 0 x = 1, arctg(x) ha 0 < x < + a) f (x) = 4 x 2 x+log

RE 1. Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

Matematika 8. osztály

Hozzárendelés, lineáris függvény

Érettségi feladatok: Függvények 1/9

Függvények vizsgálata

f(x) a (x x 0 )-t használjuk.

2010. október 12. Dr. Vincze Szilvia

Tartalomjegyzék. Tartalomjegyzék Valós változós valós értékű függvények... 2

Trigonometrikus függvények és transzformációik MATEMATIKA 11. évfolyam középszint

Az Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny tanévi első fordulójának feladatmegoldásai. 81f l 2 f 2 + l 2

Az értékelés a következők szerint történik: 0-4 elégtelen 5-6 elégséges 7 közepes 8 jó 9-10 jeles. A szóbeli vizsga várható időpontja

1. Sorozatok

Sorozatok. 5. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Sorozatok p. 1/2

Abszolútértékes és gyökös kifejezések Megoldások

A fontosabb definíciók

Matematika és geometria feladatok a TERMÉSZETTUDOMÁNYI ALAPISMERETEK. című tárgyhoz

Egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlőtlenségek Megoldások

A sorozat fogalma. függvényeket sorozatoknak nevezzük. Amennyiben az értékkészlet. az értékkészlet a komplex számok halmaza, akkor komplex

MATEMATIKA 2. dolgozat megoldása (A csoport)

Matematika 9. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. III. fejezet - Függvények (kb. 15 tanóra) > o < december 19.

Matematika 11. osztály

Komplex számok. A komplex számok algebrai alakja

Nagy Krisztián Analízis 2

a) A logaritmus értelmezése alapján: x 8 0 ( x 2 2 vagy x 2 2) (1 pont) Egy szorzat értéke pontosan akkor 0, ha valamelyik szorzótényező 0.

az Energetikai Szakközépiskola és Kollégium kisérettségiző diákjai számára

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Halmazelméleti alapfogalmak

Megoldott feladatok november 30. n+3 szigorúan monoton csökken, 5. n+3. lim a n = lim. n+3 = 2n+3 n+4 2n+1

Kalkulus MIA. Galambos Gábor JGYPK

Matematika A1a Analízis

Kalkulus MIA. Galambos Gábor JGYPK

Csoportmódszer Függvények I. (rövidített változat) Kiss Károly

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

1. Sorozatok. A sorozat megadható. Képlettel: Rekurziós formulával: Felsorolással: Gazdasági Matematika

4. fejezet. Egyváltozós valós függvények deriválása Differenciálás a definícióval

Abszolútértékes egyenlôtlenségek

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

Analízis I. zárthelyi dolgozat javítókulcs, Informatika I okt. 19. A csoport

Elemi függvények. Nevezetes függvények. 1. A hatványfüggvény

8n 5 n, Értelmezési tartomány, tengelymetszetek, paritás. (ii) Határérték. (iii) Első derivált, monotonitás,

Függvények. Fogalom. Jelölés

Bevezetés a matematikába (2009. ősz) 1. röpdolgozat

Átírás:

Exponenciális, logaritmikus függvények DEFINÍCIÓ: (Összetett függvény) Ha az értékkészlet elemeihez, mint értelmezési tartományhoz egy újabb egyértelmű hozzárendelést adunk meg, akkor összetett (közvetett) függvényről beszélünk. Jele: f (g(x)), vagy f g. Megjegyzés: Az f g összetett függvény esetén, f et külső, g t belső függvénynek nevezzük. DEFINÍCIÓ: (Inverz függvény) Egy f függvény inverze a g függvény, ha az f kölcsönösen egyértelmű és bármely értelmezési tartománybeli x elemére g (f(x)) = x teljesül. Jelölés: g (x) = f 1 (x). Megjegyzés: Csak a kölcsönösen egyértelmű függvényeknek van inverze, s ezeket invertálható függvényeknek nevezzük. Invertálható függvény értelmezési tartománya megegyezik az inverzének értékkészletével (és fordítva). Az inverz függvények megfordítják a hozzárendelés irányát: az egymáshoz rendelt értékek ugyanazok, de a megfeleltetés iránya ellentétes. Egy függvény és inverze ugyanolyan értelemben monoton. Egy függvény és inverze tükrös az y = x egyenletű egyenesre, mert a két függvénynél a tengelyek felcserélődnek. Egy függvény inverzének leképezési szabályát úgy határozhatjuk meg, hogy a független változót (x - et) a függvényértékkel (y - nal) felcseréljük és az új egyenletből kifejezzük a függő változót, vagyis a függvényértékeket. 1

1. Ábrázold és jellemezd a következő exponenciális függvényeket! a) f (x) = x b) f (x) = ( 1 )x Megoldás: a) A keresett függvény képe a következő: Az ábráról leolvashatjuk a függvény tulajdonságait: Értelmezési tartomány: D f : x R Értékkészlet: R f : y ]0; + [ Periodicitás: Nem periodikus. Zérushely: Nincs zérushelye. Monotonitás: Szigorúan monoton növekvő. Szélsőérték: Nincs szélsőértéke. Korlátosság: Pontos alsó korlát: k = 0 Pontos felső korlát: Nincs felső korlátja. Nem korlátos függvény. Paritás: Nem páros, nem páratlan.

b) A keresett függvény képe a következő: Az ábráról leolvashatjuk a függvény tulajdonságait: Értelmezési tartomány: D f : x R Értékkészlet: R f : y ]0; + [ Periodicitás: Nem periodikus. Zérushely: Nincs zérushelye. Monotonitás: Szigorúan monoton csökkenő. Szélsőérték: Nincs szélsőértéke. Korlátosság: Pontos alsó korlát: k = 0 Pontos felső korlát: Nincs felső korlátja. Nem korlátos függvény. Paritás: Nem páros, nem páratlan.

. Ábrázold és jellemezd a következő logaritmikus függvényeket! a) f (x) = log x b) f (x) = log1 x Megoldás: a) A keresett függvény képe a következő: Az ábráról leolvashatjuk a függvény tulajdonságait: Értelmezési tartomány: D f : x ]0; + [ Értékkészlet: R f : y R Periodicitás: Nem periodikus. Zérushely: x = 1 Monotonitás: Szigorúan monoton növekvő. Szélsőérték: Nincs szélsőértéke. Korlátosság: Nincs alsó és felső korlátja sem. Nem korlátos függvény. Paritás: Nem páros, nem páratlan. 4

b) A keresett függvény képe a következő: Az ábráról leolvashatjuk a függvény tulajdonságait: Értelmezési tartomány: D f : x ]0; + [ Értékkészlet: R f : y R Periodicitás: Nem periodikus. Zérushely: x = 1 Monotonitás: Szigorúan monoton csökkenő. Szélsőérték: Nincs szélsőértéke. Korlátosság: Nincs alsó és felső korlátja sem. Nem korlátos függvény. Paritás: Nem páros, nem páratlan. 5

. Ábrázold a következő exponenciális függvényeket! a) f (x) = 1 x b) f (x) = ( 1 )1 x c) f (x) = x 1 + 1 Megoldás: a) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = x h (x) = x k (x) = x f (x) = x + 1 alapfüggvény (ábrán: fekete) g (x) eltolása az x tengely mentén (+) mal (ábrán: kék) h (x) tükrözése az x tengelyre (ábrán: zöld) k (x) eltolása az y tengely mentén (+1) - gyel (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 6

b) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = ( 1 )x alapfüggvény (ábrán: fekete) h (x) = ( 1 )x+1 g (x) eltolása az x tengely mentén ( 1) - gyel (ábrán: kék) f (x) = ( 1 ) x+1 h (x) tükrözése az y tengelyre (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 7

c) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = x h (x) = x 1 k (x) = x 1 t (x) = x 1 f (x) = x 1 + 1 alapfüggvény (ábrán: fekete) g (x) eltolása az x tengely mentén (+1) - gyel (ábrán: kék) h (x) y tengelyre merőleges 1 szeres zsugorítása (ábrán: zöld) k (x) x tengelyre merőleges szeres nyújtása (ábrán: lila) t (x) eltolása az y tengely mentén (+1) gyel (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 8

4. Ábrázold a következő logaritmikus függvényeket! a) f (x) = log (x 1) + b) f (x) = log1( x) c) f (x) = log ( 1 x + 1) Megoldás: a) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = log x h (x) = log (x 1) f (x) = log (x 1) + alapfüggvény (ábrán: fekete) g (x) eltolása az x tengely mentén (+1) gyel (ábrán: kék) h (x) eltolása az y tengely mentén (+) vel (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 9

b) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = log1 x h (x) = log1(x + ) k (x) = log1( x + ) t (x) = log1( x + ) alapfüggvény (ábrán: fekete) g (x) eltolása az x tengely mentén ( ) vel (ábrán: kék) h (x) tükrözése az y tengelyre (ábrán: zöld) k(x) x tengelyre merőleges - szoros nyújtása (ábrán: lila) f (x) = log1( x + ) + 1 t(x) eltolása az y tengely mentén (+1) - gyel (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 10

c) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = log x h (x) = log (x + 1) k (x) = log ( 1 x + 1) alapfüggvény (ábrán: fekete) g (x) eltolása az x tengely mentén ( 1) gyel (ábrán: kék) h (x) y tengelyre merőleges szoros nyújtása (ábrán: zöld) t (x) = log ( 1 x + 1) k (x) tükrözése az x tengelyre (ábrán: lila) f (x) = log ( 1 x + 1) t(x) eltolása az y tengely mentén ( ) vel (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 11

5. Ábrázold és jellemezd a következő függvényeket! a) f (x) = ( 1 ) x + 4 b) f (x) = log1(x 4) + Megoldás: a) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = ( 1 )x alapfüggvény (ábrán: fekete) h (x) = ( 1 ) x g (x) tükrözése az y tengelyre (ábrán: kék) k (x) = ( 1 ) x h (x) tükrözése az x tengelyre (ábrán: zöld) f (x) = ( 1 ) x + 4 k (x) eltolása az y tengely mentén (+4) gyel (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 1

Az ábráról leolvashatjuk a függvény tulajdonságait: Értelmezési tartomány: D f : x R Értékkészlet: R f : y ] ; 4[ Periodicitás: Nem periodikus. Zérushely: x = Monotonitás: Szigorúan monoton csökkenő. Szélsőérték: Nincs szélsőértéke. Korlátosság: Pontos alsó korlát: Nincs alsó korlátja. Pontos felső korlát: K = 4 Nem korlátos függvény. Paritás: Nem páros, nem páratlan. 1

b) A kérdéses függvényhez a következő lépésekben juthatunk el: g (x) = log1 x h (x) = log1(x 4) alapfüggvény (ábrán: fekete) g (x) eltolása az x tengely mentén (+4) - gyel (ábrán: kék) f (x) = log1(x 4) + h (x) eltolása az y tengely mentén (+) vel (ábrán: piros) Ezek alapján a keresett függvény képe (lépésenként ábrázolva): 14

Az ábráról leolvashatjuk a függvény tulajdonságait: Értelmezési tartomány: D f : x ]4; + [ Értékkészlet: R f : y R Periodicitás: Nem periodikus. Zérushely: x = 1 Monotonitás: Szigorúan monoton csökkenő. Szélsőérték: Nincs szélsőértéke. Korlátosság: Nincs alsó és felső korlátja sem. Nem korlátos függvény. Paritás: Nem páros, nem páratlan. 15

6. Határozd meg a következő függvények inverzeit! a) f (x) = 1 + log1(x + ) b) g (x) = x + ; c) h (x) = x Megoldás: Egy függvény inverzének hozzárendelési szabályát úgy határozhatjuk meg, hogy a függvény alakjában az x et és y t felcseréljük egymással, majd ezután úgy alakítjuk az egyenletet, hogy az egyik oldalon csak y álljon. A megoldásokat a következőképpen ellenőrizhetjük: Ábrázoljuk közös koordináta - rendszerben a függvényeket és inverzeiket, majd ellenőrizzük, hogy teljesülnek - e az inverzekre vonatkozó tulajdonságok: A függvény és inverzének képe tükrös az y = x egyenesre, továbbá az invertálható függvény értelmezési tartománya megegyezik az inverzének értékkészletével (és fordítva). a) f (x) inverze: y = 1 + log1(x + ) x = 1 + log1(y + ) Ebből kapjuk, hogy y = ( 1 )x 1, vagyis f (x) inverze: f 1 (x) = ( 1 )x 1. Ellenőrzés: Az f (x) (ábrán: kék) és inverzének (ábrán: zöld) képe a következő: 16

b) g (x) inverze: y = x + x = y + Ebből kapjuk, hogy y = x, vagyis g (x) inverze: g 1 (x) = x. A g (x) (ábrán: kék) és inverzének (ábrán: zöld) képe a következő: 17

c) h (x) inverze: y = x x = y Ebből kapjuk, hogy y = x, vagyis h (x) inverze: h 1 (x) = x. A h (x) (ábrán: kék) és inverzének (ábrán: zöld) képe a következő: Az utolsó függvénynél látható, hogy az x függvénynek csak az x tengely pozitív oldalára eső görbéje lesz tükrös a x függvénnyel. Ez abból adódik, hogy csak olyan függvényeknek értelmezhetjük az inverzét, melyek kölcsönösen egyértelműek, vagyis ha adott egy x koordináta, akkor egyértelműen megadható a hozzá tartozó y koordináta és viszont. Az x függvény esetében, ha például y = 1, akkor az x értéke 1 és 1 is lehet, vagyis a függvény nem kölcsönösen egyértelmű. Ebben az esetben szokás a függvény értelmezési tartományát azon részére szűkíteni, melynek már létezik inverze, vagyis ebben az esetben: x [0; + [. 18

7. Határozd meg az f g és g f összetett függvényeket, ha f(x) = x és g (x) = 5x +! Megoldás: Összetett függvények meghatározásánál úgy kell eljárnunk, hogy a külső függvény változójába behelyettesítjük a másik függvényt. Ezek alapján a megoldások: f g = f(g(x)) = 5x+ g f = ( 5) x + 8. Határozd meg az f g h és h g f összetett függvényeket, ha f (x) = x ; g (x) = 1 + 1 és h (x) = x! x Megoldás: Ebben az esetben, mivel több függvény összetett függvényét keressük, ezért először a két belső függvény összetett függvényét kell meghatároznunk, s csak ezt követően a kérdéses függvényt. Ezek alapján a megoldások: g h = g(h(x)) = 1 1 + 1 f g h = f (g(h(x))) = + 1 x x g f = g(f(x)) = 1 1 + 1 h g f = h(g(f(x)))) = + 1 x x 19