Teljes függvényvizsgálat példafeladatok



Hasonló dokumentumok
Egyváltozós függvények differenciálszámítása II.

Függvények vizsgálata

Elemi függvények. Nevezetes függvények. 1. A hatványfüggvény

Figyelem, próbálja önállóan megoldani, csak ellenőrzésre használja a következő oldalak megoldásait!

Kalkulus II., harmadik házi feladat

Függvények. 1. Nevezetes függvények A hatványfüggvény

4. fejezet. Egyváltozós valós függvények deriválása Differenciálás a definícióval

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

1) Adja meg a következő függvények legbővebb értelmezési tartományát! 2) Határozzuk meg a következő függvény értelmezési tartományát!

a.) b.) c.) d.) e.) össz. 4 pont 2 pont 4 pont 2 pont 3 pont 15 pont

Inverz függvények Inverz függvények / 26

Függvény differenciálás összefoglalás

VI. Deriválható függvények tulajdonságai

Másodfokú függvények

7. Kétváltozós függvények

Teljes függvényvizsgálat

Függvények határértéke és folytonossága. pontban van határértéke és ez A, ha bármely 0 küszöbszám, hogy ha. lim

Második zárthelyi dolgozat megoldásai biomatematikából * A verzió

A gyakorlatok anyaga

18. előadás ÁLLANDÓ KÖLTSÉGEK ÉS A KÖLTSÉGGÖRBÉK

Határérték. Wettl Ferenc el adása alapján és Wettl Ferenc el adása alapján Határérték és

Többváltozós analízis gyakorlat, megoldások

Kidolgozott feladatok a gyökvonás témakörhöz (10.A osztály)

MAGYARÁZAT A MATEMATIKA NULLADIK ZÁRTHELYI MINTAFELADATSOR FELADATAIHOZ 2010.

Matematika OKTV I. kategória 2017/2018 második forduló szakgimnázium-szakközépiskola

l.ch TÖBBVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK HATÁRÉRTÉKE ÉS DIFFERENCIÁLHATÓSÁGA

2. Házi feladat és megoldása (DE, KTK, 2014/2015 tanév első félév)

10.3. A MÁSODFOKÚ EGYENLET

Kalkulus I. NÉV: Határozzuk meg a következő határértékeket: 8pt

Líneáris függvények. Definíció: Az f(x) = mx + b alakú függvényeket, ahol m 0, m, b R elsfokú függvényeknek nevezzük.

Kétváltozós függvények ábrázolása síkmetszetek képzése által

A L Hospital-szabály, elaszticitás, monotonitás, konvexitás

A derivált alkalmazásai

9. Exponenciális és logaritmusos egyenletek, egyenlőtlenségek

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

EXPONENCIÁLIS EGYENLETEK

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2012/2013 Matematika I. kategória (SZAKKÖZÉPISKOLA) Döntő Megoldások

1. Monotonitas, konvexitas

Gyakorló feladatok az II. konzultáció anyagához

Függvény határérték összefoglalás

Értelmezési tartomány, tengelymetszetek, paritás. (ii) Határérték. (iii) Első derivált, monotonitás, x x 2 dx = arctg x + C = arcctgx + C,

n 2 2n), (ii) lim Értelmezési tartomány, tengelymetszetek, paritás. (ii) Határérték. (iii) Első derivált, monotonitás, (ii) 3 t 2 2t dt,

Bodó Bea, Somonné Szabó Klára Matematika 2. közgazdászoknak

Valós függvények tulajdonságai és határérték-számítása

Bolyai János Matematikai Társulat. Rátz László Vándorgyűlés Baja

Sokszínû matematika 12. A KITÛZÖTT FELADATOK EREDMÉNYE

MATEMATIKA 2. dolgozat megoldása (A csoport)

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Egyenletek, egyenletrendszerek

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

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

= és a kínálati függvény pedig p = 60

9. Trigonometria. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 1. Tegye nagyság szerint növekvő sorrendbe az alábbi értékeket! Megoldás:

Komplex számok. A komplex számok algebrai alakja

Hatványsorok, elemi függvények

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

1/1. Házi feladat. 1. Legyen p és q igaz vagy hamis matematikai kifejezés. Mutassuk meg, hogy

Bodó Bea, Somonné Szabó Klára Matematika 2. közgazdászoknak

Kalkulus I. gyakorlat Fizika BSc I/1.

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

A differenciálegyenlet általános megoldása az összes megoldást tartalmazó halmaz.

Konvexitás, elaszticitás

Tartalomjegyzék Bevezető feladatok Taylor polinom Bevezető feladatok Taylor polinomok...

Közgazdaságtan - 3. elıadás

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Egyenletek, egyenletrendszerek

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

1. Folytonosság. 1. (A) Igaz-e, hogy ha D(f) = R, f folytonos és periodikus, akkor f korlátos és van maximuma és minimuma?

Matematika A1a Analízis

1 1 y2 =lnec x. 1 y 2 = A x2, ahol A R tetsz. y =± 1 A x 2 (A R) y = 3 3 2x+1 dx. 1 y dy = ln y = 3 2 ln 2x+1 +C. y =A 2x+1 3/2. 1+y = x.

Analízis I. jegyzet. László István november 3.

2010. október 12. Dr. Vincze Szilvia

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

Szögfüggvények értékei megoldás

HÁZI FELADATOK. 1. félév. 1. konferencia A lineáris algebra alapjai

FÜGGVÉNYEK TULAJDONSÁGAI, JELLEMZÉSI SZEMPONTJAI

2012. október 2 és 4. Dr. Vincze Szilvia

Nagy Krisztián Analízis 2

Az f függvénynek van határértéke az x = 2 pontban és ez a határérték 3-mal egyenl½o lim f(x) = 3.

Trigonometria Megoldások. 1) Oldja meg a következő egyenletet a valós számok halmazán! (12 pont) Megoldás:

1.1 A függvény fogalma

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

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

Hatványsorok, Fourier sorok

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

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

1.1. Halmazelméleti alapfogalmak

Elemi függvények, függvénytranszformációk

FÜGGVÉNYTANI ALAPOK A) ÉRTELMEZÉSI TARTOMÁNY

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

Egyváltozós függvények 1.

Függvények december 6. Határozza meg a következő határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. Megoldás: lim. 2. Feladat: lim.

2 (j) f(x) dx = 1 arcsin(3x 2) + C. (d) A x + Bx + C 5x (2x 2 + 7) + Hx + I. 2 2x F x + G. x

3.1. Valós függvényekkel kapcsolatos alapfogalmak

SZÉLSŐÉRTÉKKEL KAPCSOLATOS TÉTELEK, PÉLDÁK, SZAKDOLGOZAT ELLENPÉLDÁK. TÉMAVEZETŐ: Gémes Margit. Matematika Bsc, tanári szakirány

Exponenciális és logaritmikus kifejezések Megoldások

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Trigonometria

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Függvények 1. oldal Készítette: Ernyei Kitti. Függvények

Gyakorlo feladatok a szobeli vizsgahoz

Matematika A1. 9. feladatsor. A derivált alkalmazásai. Függvény széls értékei

GAZDASÁGMATEMATIKA KÖZÉPHALADÓ SZINTEN

Átírás:

Teljes függvénvizsgálat példafeladatok Végezz teljes függvénvizsgálatot az alábbi függvéneken! Az esetenként vázlatos megoldásokat a következő oldalakon találod, de javaslom, hog először önállóan láss hozzá a feladatoknak, és csak akkor nézd meg a megoldást, ha elakadsz, vag ha ellenőrizni szeretnéd a saját megoldásod helességét. 1. + 2 2 1 2. 1 e 2 3. sin (sin ()) 4. sin (ln ())

1. f () = + 2 2 1 I. D f = R \ { 1; 1} Zérushele van = 0 -ban, tehát az -tengelt is itt metszi. II. Páratlan függvén, ezt a definíció alapján könnű igazolni. Az értelmezési tartománát figelembe véve nem lehet periodikus. III. Értelmezési tartománának minden pontjában foltonos. lim + 2 2 1 = lim + 2 2 1 = lim + 2 1 2 1 = lim + 2 1 + 2 1 = lim + 2 1 2 1 = lim + 2 1 + 2 1 = IV. f () = 1 + 2 (2 1) 4 2 ( 2 1) 2 = 4 4 2 1 ( 2 1) 2 A számláló 2 -ben eg másodfokú kifejezés. Zérushele van, ha = ± 2 + 5 2.058. ] ; 2.058 2.058 ] 2.058; 2.058 2.058 ]2.058; f () + 0 0 + f () l.ma. 10 3 l.min. 10 3 V. f () = 4 (2 + 3) ( 2 1) 3 (összevonások után). Ennek egetlen zérushele = 0-nál van, tehát itt lehet infleiós pontja a függvénnek. A kifejezés eges intervallumokon vett előjelét a tört számlálójának és nevezőjének összehasonlításával kapjuk. VI. A függvén képe: ] ; 1 1 ] 1; 0 0 ]0; 1 1 ]1; f () + 0 + f () konkáv konve infleió konkáv konve 10 5 K4 K2 0 2 4 K5 K10 VII. R f = R

2. f () = 1 e 2 I. D f = R Zérushele van = 0 -ban, tehát az -tengelt is itt metszi. II. Páros függvén, ami a definícióból rögtön következik. Nem periodikus, mert csak eg zérushele van. III. Értelmezési tartománának minden pontjában foltonos. 1 e 2 = 1 lim ± IV. f () = e 2 1 e 2 A deriváltnak csak az = 0 helen lehetne zérushele, itt azonban a nevező eltűnik (nullát vesz fel), tehát a deriváltfüggvén nem értelmezhető. ] ; 0 0 ]0; f () + f ()??? Mivel f csak nemnegatív értékeket vehet fel, valamint 0-ban nullát vesz fel, 0 bal oldali körnezeteiben szigorúan monoton csökkenő, 0 jobb oldali körnezeteiben szigorúan monoton növekvő, íg minimuma van nullában. Vizsgáljuk meg a derivált határértékét a nullában mindkét iránból, hog megkapjuk, milen a függvén grafinkonjának meredeksége a nulla közelében (nagon meredek, lankás, stb.). Ez nem elengedhetetlen a vizsgálat szempontjából, de a módszert talán érdekesnek találod majd. lim 0 e 2 L H. e 2 = lim 1 e 2 0 + e 2 ( 2) e 2 1 e 2 A L Hospital-szabál szerint, ha létezik az utóbbi határérték, akkor az megegezik az eredeti kifejezés határértékével. Továbbá, ha eg tört számlálójának és nevezőjének létezik véges határértéke, és a nevező határértéke nem nulla, akkor a tört határértéke a számláló és a nevező határértékének hánadosa lesz. A nevezőben megjelent az eredeti kifejezés. Tegük fel, hog ennek a kifejezésnek létezik nemnulla, véges határértéke nullában, amit jelöljünk L-lel. Ekkor a fentiek alapján fennáll az ( ) lim e 2 + e 2 ( 2) 0 L = L összefüggés. A nevező határértéke helettesítéssel megkapható, és azt kapjuk, hog V. f () = L = 1 L Ez pontosan L = ±1-re teljesül. Ha balról tartunk a nullához, akkor a derivált számlálója negatív, ezért a határérték 1 lesz, míg ha jobbról, akkor +1. ( ) e 2 2 2 e 2 1 e 2 (e 2 ) 2 1 e 2 1 e 2 A második derivált szigorúan negatív, amiből a függvén konkáv tulajdonsága következik minden 0 pontban. (Részletesebb indoklás fog ide kerülni később.)

VI. A függvén képe: 1,0 0,5 0,2 K3 K2 K1 0 1 2 3 VII. R f = 0; 1

3. f () = sin (sin ()) I. D f = R Zérushele van, ha sin () = kπ, (k Z), ami csak k = 0 esetén teljesül, vagis ha = lπ, (l Z). Az -tengelt sin (sin (0)) = 0-ban metszi. II. Páratlan függvén, mert két páratlan függvén kompozíciója páratlan. Mivel a sin () függvén 2π szerint periodikus, ezért sin (sin ( + k2π)) = sin (sin ()), tehát ez a függvén is 2π szerint periodikus. III. Értelmezési tartománának minden pontjában foltonos. A periodikusság miatt a sin (sin ()) határérték nem létezik. lim ± IV. f () = cos (sin ()) cos (). Ennek zérushele van, ha = π + kπ, (k Z). 2 A függvén és deriváltjának tulajdonságait (eg periódust tekintve) az alábbi táblázat tartalmazza. (Lehetne π -től is kezdeni a kitöltést, akkor kevesebb intervallumot 2 kell venni, de talán íg könnebben átlátható.) A derivált előjeleit úg kaphatjuk meg, ha összehasonlítjuk a ténezőinek az előjelét az eges intervallumokon. ] π 0; π π 2 2 2 ; 3π 3π 2 2 2 ; 2π f () + 0 0 + f () ma. 0.841 min. 0.841 V. f () = sin (sin ()) cos 2 () cos (sin ()) sin (). Ebből nem lenne egszerű kideríteni az infleiós pontokat, illetve a konve konkáv tartománokat. Próbálkozzunk valami mással: tudjuk, hog a sin () függvén konve, ha ] π; 0, konkáv, ha ]0; π (eg periódust tekintve), és infleiója van minden kπ pontban, ahol k egész. Ezek alapján a sin (sin ()) függvén konve, ha sin () ] π; 0, konkáv, ha sin () ]0; π, és infleiója van, ahol sin () = kπ (k egész). Ezek rendre akkor teljesülnek (eg perióduson belül), ha ] π; 0, ]0; π, és ahol = kπ, egész k esetén. Tehát a függvén alakja ilen tekintetben egezik a szinusz függvénnel. VI. A függvén képe: ] 3π 1,0 0,5 K6 K4 K2 0 2 4 6 K0,5 K1,0 VII. R f = 0.841; 0.841]

4. f () = sin (ln ()) I. D f = R + Zérushele van, amikor ln () = kπ, (k Z), vagis amikor = e kπ. Az -tengelt nem metszi. II. A függvén nem páros, nem páratlan, nem periodikus (a zérushelek közti távolság eponenciálisan növekszik). III. Értelmezési tartománának minden pontjában foltonos. A lim sin (ln ()) határérték nem létezik, mivel nem korlátos, a szinusz miatt viszont a függvén az előjele nem állandó. lim sin (ln ()) = 0, mivel sin (ln ()) korlátos. 0 + IV. f () = sin (ln ()) + cos (ln ()) 1 = sin (ln ()) + cos (ln ()). A derivált zérusheleinek megtalálásához helettesítsük X-szel az ln () kifejezést. Íg a sin (X) + cos (X) = 0 egenletet kell megoldanunk. Ennek megoldásai az X = = π 4 + kπ pontok, ahol k egész szám. Vagis a derivált zérushelei az = e π 4 +kπ helek. Látszik, hog lehetséges szélsőértékhelből végtelen sok van, és mivel a függvén nem periodikus, de bizonos tekintetben olasmi, a táblázat készítésénél ezt kihasználjuk. Az előző helettesítéses módszerrel könnű megadni a deriváltfüggvén előjeleit is.... e π 4 +k2π ] e π 4 +k2π ; e 3π 4 +k2π e 3π 4 +k2π ] e 3π 4 +k2π ; e 7π 4 +k2π f ()... 0 + 0... f ()... lok. min. lok. ma.... A lokális szélsőértékeket nincs értelme megadni, azok helettesítéssel megkaphatók. V. f cos (ln ()) sin (ln ()) () =. ] ]... e 3π 4 +k2π e 3π 4 +k2π ; e π 4 +k2π e π 4 +k2π e π 4 +k2π ; e 5π 4 +k2π... f ()... 0 + 0... f ()... infleió konve infleió konkáv... VI. A függvén képe az alábbi ábrán látható. Valójában egre kisebb ehhez hasonló íveket látnánk a nullához közeledve, és egre nagobb ileneket a végtelenbe tartva.... 100 50 0 100 200 300 400 500 600 700 K50 K100 K150 VII. R f = R