λυση ασκ 19
Transcript of λυση ασκ 19
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
1
1η προτεινόμενη λύση (Μάριος Βώβος)
α) Είναι x x x xf ' x xe ' e xe e 1 x , για κάθε x .
► x 1f ' x 0 e 1 x 0 x
► 0
x 1f ' x 0 e 1 x 0 x
Άρα, η f είναι γνησίως φθίνουσα στο διάστημα 1
,
και γνησίως αύξουσα στο
διάστημα 1
,
. Επομένως, η f παρουσιάζει ολικό ελάχιστο, το
1 1 1 1,f ,
e
. Άρα:
1
x
και 1 1 x
y ye e
. Άρα, ο γεωμετρικός τόπος των σημείων είναι η
ευθεία με εξίσωση x
ye
. Περιοριζόμαστε στην ημιευθεια που βρίσκεται στο 3ο
τεταρτημόριο, διότι 0 άρα 1
x 0
και 1 1
y 0e
β) Είναι xf x 0 xe 0 x 0 . Άρα:
11 1 1 1 1x x x
x
0 0 0 0 00
e e eE f x dx f x dx xe dx x 'dx x dx
1x
2 2
0
e 1 e e e 1
Όμως, 1 , επομένως:
2 2
2 2
e e 11 e e 1 e e 1 0
1 e 1 1 . Άρα, 1 ή e 1 .
Από τη γνωστή ανισότητα xe x 1 και όπου x το x , έχουμε:
xe 1 x , με την ισότητα να ισχύει, μόνο όταν x 0 . Επομένως:
1 ή 0 .
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
2
Η δεύτερη λύση απορρίπτεται, αφού 0 , άρα 1 .
γ) Η συνάρτηση f για 1 , γράφεται xf x xe , για κάθε x .
Η εφαπτομένη της f στο σημείο 1,f 1 δίνεται από τη σχέση:
y f 1 f ' 1 x 1 y e 2e x 1 y 2ex e .
Άρα, ζητούμε η εξίσωση:
x xf x 2ex e xe 2ex e xe 2ex e 0 , να έχει μοναδική ρίζα στο
.
Θεωρούμε, τη συνάρτηση x 1h x xe 2x 1 , για κάθε x . Η h είναι
παραγωγίσιμη ως πράξεις παραγωγισίμων συναρτήσεων με παράγωγο
x 1 x 1 x 1h ' x e xe 2 x 1 e 2 , για κάθε x .
Για x 1 είναι x 1 2 και x 1e 1 , άρα x 1x 1 e 2 h ' x 0 , επομένως
η h είναι γνησίως αύξουσα στο 1, .
Για x 1 είναι x 1 2 και x 10 e 1 , άρα x 1x 1 e 2 h ' x 0 ,
επομένως η h είναι γνησίως φθίνουσα στο ,1 .
Τελικά, η h παρουσιάζει ολικό ελάχιστο στο 0x 1 , το h 1 0 . Άρα,
h x h 1 h x 0 , για κάθε x , με την ισότητα να ισχύει μόνο για x 1
, που είναι και η μοναδική ρίζα της εξίσωσης h x 0 .
Επομένως, το κοινό σημείο της fC με την εφαπτομένη , είναι το 1,f 1 1,e
δ) Είναι:
3 2 2 22
3 2 3 ,2 33
που ισχύει. Η συνάρτηση f είναι παραγωγίσιμη στο , άρα και στο διάστημα ,
, με xf ' x e x 1 , οπότε ικανοποιεί τις προϋποθέσεις του θεωρήματος μέσης
τιμής, σε καθένα από τα διαστήματα 2
,3
και 2
,3
, επομένως θα
υπάρχει, ένα τουλάχιστον:
1
2,
3
, ώστε
1
2 2f f f f
3 3f '
2 2
3 3
.
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
3
2
2,
3
, ώστε
2
2 2f f f f
3 3f '
2
3 3
.
Για κάθε x 0 , έχουμε xf '' x e x 2 0 , άρα f κυρτή στο διάστημα 0,
και f ' γνησίως αύξουσα.
f '
1 2 1 2
2 2f f f f
3 30 f ' f '
2
3 3
f 2f2 2 2
f f 2 f f f3 3 3 3
2 22 03 3
f 2f f 2f2e e
3 3 2
f 2f2ln
3 2
, που είναι το ζητούμενο.
2η προτεινόμενη λύση (Δημήτρης Ρουμελιώτης)
α. Η συνάρτηση f είναι παραγωγίσιμη στο ως γινόμενο παραγωγίσιμων
συναρτήσεων με
x x x x x xf '(x) xe ' x ' e x e ' e xe f '(x) e 1 x x .
1f '(x) 0 1 x 0 x
1f '(x) 0 1 x 0 1 x x , λ<0
Για f1 1
x f (x) f ( )
Για f1 1
x f (x) f ( )
Άρα για κάθε x είναι 1
f (x) f
. Άρα η f παρουσιάζει ολικό ελάχιστο στο
x
1
f '(x)
f > <
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
4
o
1x
, το
1
o
1 1 1f (x ) f e
e
, άρα 1 1
M ,e
,λ < 0 .
Αν M(x, y) τότε 1
x
και 1 1
y y xe e
με x, y 0 , άρα ο γεωμετρικός
τόπος των σημείων Μ είναι η ημιευθεία 1
: y xe
με x, y 0 χωρίς δηλαδή το
σημείο O(0,0) .
β. Το δοσμένο εμβαδόν δίνεται από την σχέση 1
0
E f (x)dx . Όμως η f είναι
γνησίως αύξουσα στο 1
, 0,
άρα για
0 x 1 f (0) f (x) f (1) 0 f (x) e άρα :
' 1 11 1 1 1x x xx x
0 0 0 00 0
2 2 2
e xe 1 e 1 eE f (x)dx xe dx x dx e dx
e e 1e 1 e 1 e e 1.
Όμως
2 2
2
e e 1E( ) 1 1 e e 1 e e 1 0
1 e 1 0
Από όπου παίρνουμε ότι : 1 ή e 1 0 (1) . Θεωρώντας τη συνάρτηση
xg(x) e x 1 με x παρατηρούμε ότι g(0) 0 και ότι xg '(x) e 1 ,
x . Είναι : xg '(x) 0 e 1 x 0 και
xg '(x) 0 e 1 x 0 x 0 .
Άρα η συνάρτηση g είναι γνησίως φθίνουσα στο διάστημα ,0 . Αυτό σημαίνει
ότι για κάθε xx 0 g(x) g(0) e x 1 0 άρα και e 1 0 για κάθε
0 . Τελικά από την (1) παίρνουμε ότι : 1 .
γ. Για 1 είναι : xf (x) xe , x και xf '(x) x 1 e , x .
Η εφαπτόμενη ευθεία (ε) της Cf στο σημείο της B 1,f (1) είναι η :
( ) : y f (1) f '(1) x 1 y e 2e x 1 y 2ex e .
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
5
Η f είναι δύο φορές παραγωγίσιμη στο με xf ''(x) x 2 e , x .
Για κάθε xx 2 x 2 0 x 2 e 0 f ''(x) 0 άρα η f είναι κυρτή στο
διάστημα 2, και επειδή 1 2, άρα η γραφική παράσταση της f
βρίσκεται πάνω από την εφαπτόμενη της (ε) και μοναδικό κοινό σημείο τους στο
2, είναι το B 1,f (1) ως σημείο επαφής.
Για το διάστημα , 2 τώρα θεωρούμε τη συνάρτηση :
x xh(x) f(x) 2ex e xe 2ex e x e 2e e , x , 2 .
Η h είναι παραγωγίσιμη στο , 2 με xh '(x) x 1 e 2e , x , 2 .
Για κάθε x x x xx 2 x 1 1 x 1 e e x 1 e 2e e 2e 0
άρα h '(x) 0 για κάθε x 2 άρα η συνάρτηση h είναι γνησίως φθίνουσα στο
διάστημα , 2 .
‘Έτσι για κάθε 3
2
5e 2x 2 h(x) h( 2) h(x) 0
e
διότι
3
2
5e 2h( 2)
e
.
Άρα για κάθε x 2 f (x) (2ex e) 0 f (x) 2ex e άρα η Cf βρίσκεται
πάνω από την εφαπτόμενη (ε) στο διάστημα , 2 , άρα δεν έχει κανένα κοινό
σημείο με αυτήν στο , 2 .
Τελικά μοναδικό κοινό σημείο της Cf με την εφαπτόμενη της (ε) στο B 1,f (1)
είναι το σημείο B 1,f (1) . Άρα A B .
δ. Στο διάστημα , θεωρούμε το σημείο 2
3
. Είναι
20
3
και 03
άρα πράγματι .
Η f ως παραγωγίσιμη συνάρτηση στο ικανοποιεί τις προϋποθέσεις του
Θεωρήματος Μέσης Τιμής στα διαστήματα , και , αντίστοιχα. Άρα θα
υπάρχουν: 1 , ώστε
1
3 f ( ) f( )f ( ) f ( )f '( )
2
(2)
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
6
και 2 , ώστε
2
3 f ( ) f ( )f ( ) f ( )f '( )
(3)
Όμως στο ερώτημα (γ) αποδείξαμε ότι η f είναι κυρτή στο 2, , άρα και στο
διάστημα , αφού 0 , άρα η f ' είναι γνησίως αύξουσα στο , , έτσι
έχουμε
1 2 1 2
0
2 2
3 3
22 03
3 f ( ) f( ) 3 f ( ) f ( )f '( ) f '( )
2
f ( ) f ( ) 2f ( ) f ( ) 3f ( ) f ( ) 2f ( ) 3f f ( ) 2f ( )
2 3
23 e f ( ) 2f ( ) 2 e f ( ) 2f ( )
3
f ( ) 2f ( )e
2
2f 03
x>0
f ( ) 2f ( )ln e ln
2
άρα τελικά 2 f ( ) 2f ( )
ln3 2
για κάθε 0 .
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
7
3η προτεινόμενη λύση (Τάκης Καταραχιάς)
α) Είναι f(x) = xe−λx. Η f συνεχής στο R ως γινόμενο συνεχών και παραγωγίσιμη ως
γινόμενο παραγωγίσιμων , με f΄(x) = e−λx − λxe−λx = (1 − λx)e−λx.f΄(x)=0 x = 1
λ ,
f΄(x)>0 x > 1
λ , f΄(x)<0 x <
1
λ . Δηλαδή f γνήσια φθίνουσα στο (-∞ ,
1
λ] , f
γνήσια αύξουσα στο [1
λ ,+∞ ) , στο x0 =
1
λ παρουσιάζει ολικό ελάχιστο f(
1
λ ) =
1
λ e−1 .
Συνεπώς f(x)≥1
λe .
Τωρα για 1
λ= x<0 έχουμε y= xe−1 y =
x
e . ΄Aρα ο γεωμετρικός τόπος των σημείων
Μ(x0,f(x0)) είναι η ευθεία y = x
e για x<0 (ημιευθεία με εξαίρεση το Ο(0,0)) .
β) Προφανώς για x≥ 0 ισχύει f(x) ≥ 0. Eπόμενα το ζητούμενο εμβαδόν είναι:
Ε(λ)=∫ f(x)dx = 1
0∫ x e−λxdx = − 1
0∫ x (
e−λx
λ) ΄dx = − [x (
e−λx
λ)]0
1
+ 1
λ∫ e−λxdx =1
0
1
0
− [x (e−λx
λ)]0
1
− [(e−λx
λ2)]0
1
= −1
λ2[(λx + 1)e−λx]
0
1= −
1
λ2[(λ + 1)e−λ-1] =
1−(λ+1)e−λ
λ2 .
Τώρα
Ε(λ) – 1 = 1−(λ+1)e−λ
λ2− 1 =
1−(λ+1)e−λ−λ2
λ2=
(1−λ)(1+λ)−(λ+1)e−λ
λ2=
(1+λ)(1−λ−e−λ)
λ2 .
Αν g(λ) = 1 − λ − e−λ, λ≤ 0 τότε g΄(λ)= e−λ − 1 > 0 για λ<0. Δηλαδή g γνήσια αύξουσα
στο (-∞ , 0] , επόμενα λ<0 g(λ) < 01 − λ − e−λ < 0.
΄Αρα για λ<0 , Ε(λ) – 1=0 1+λ=0 λ= -1.
γ) f(x) = xex , f΄(x) = (1 + x)ex ,f(1)=e , f΄(1)=2e . Συνεπώς η εφαπτόμενη στο Β(1,e) είναι
y = 2ex – e. Aν h(x) = f(x)-y = xex − (2ex – e) = xex − 2ex + e τότε h΄(x)= xex + ex −
2e και h(1)=0.
Aν σ(x)=1+x-2e1−x με x∈ R, σ΄(x)= 1+2e1−x >0 ∀ x∈ R. Oπότε η σ γνήσια αύξουσα στο
R. Eπόμενα:
Για x>1 έχω σ(x)> σ(1) 1+x-2e1−x>0 xex + ex − 2e > 0 h΄(x)>0 δηλαδή h γν.
αύξουσα στο [1,+ ∞) οπότε x>1 h(x)>0.
΄Ομοια για x<1 έχω σ(x)< σ(1) 1+x-2e1−x<0 xex + ex − 2e < 0 h΄(x)<0
δηλαδή h γν. φθίνουσα στο (- ∞ , 1]) οπότε x<1 h(x)>0 . ΄Αρα h(x1)=0 x1=1.
δ) Έχουμε f΄(x) = (1 + x)ex , f ΄΄(χ) = (2 + x)ex > 0 γιά x > 0. Επόμενα f΄γνήσια
αύξουσα στο [0,+ ∞).
Από θεώρημα Μέσης Τιμής για την f στο διαστήματα [α , α+2β
3 ] , [
α+2β
3 , β ] υπάρχουν ξ1
, ξ2∈ R με α< ξ1<α+2β
3< ξ2 <β και
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
8
f΄( ξ1)=f(a+2β
3)−f(a)
2
3(β−a)
, f΄( ξ2)=f(β)−f(
a+2β
3)
1
3(β−a)
και επειδή f΄( ξ1) < f΄( ξ2) f (a+2β
3) − f(a) <
2(f(β) − f (a+2β
3)) 3 f (
a+2β
3) < f(a) + 2(f(β) 3(
a+2β
3) e
a+2β
3 < f(a) + 2(f(β)
ea+2β
3 <f(a)+2(f(β)
a+2β
a+2β
3< ln (
f(a)+2(f(β)
a+2β).
4η προτεινόμενη λύση (Κώστας Δεββές)
Α) xf (x) 1 x e με ρίζα το 1
0
και 1
f (x) 0, x
και 1
f (x) 0, x
δηλ.
f στο 1
,
, 1
f ,
ενώ έχει ολικό min το
1 1f
e
. Με
1 1x , y
e
, 0 είναι x
y , x 0e
Β) Η f συνεχής στο [0,1] με f (x) 0 και
1x
1 1 1 1x x x x
0 0 0 00
1x
2
2 2 2
0
1 xe 1 1 1 1E xe dx x e dx e dx e dx
e
1 1 e 1 1 1 1 1 e 1 ee 1 1 1 e e
e e e e e
Θεωρώ 2( ) 1 e 1 1 1 e 1 , 0 είναι ( 1) 0 και
h( ) 1 e 1, 0 είναι h ( ) e 0 δηλ. h και
1 1lim h( ) lim 1 lim 1
e e
,
0lim h( ) 0
δηλ. h( ) 0,1 , άρα ο -1
μόνη ρίζα της φ.
Γ) Η εφαπτομένη της Cf στο Β(1,f(1)): y 2ex e . Η εξίσωση: xxe 2ex e . Θέτω
x xT(x) xe 2e με T(1) e και xT (x) x 1 e 0 x 1 . Είναι T στο
,1 και στο [1, ) με ΟΕ το e . Άρα T(x) e x 1 και Α(1,e).
Δ) Η αποδεικτέα ισοδύναμα γράφεται:
a 2 a 2
3 3f (a) 2f ( ) 2 f (a) 2f ( ) a 2 f (a) 2f ( )
e e f2 3 3 3 3
Με 2
ΘΜΤ στα 2
,3
και 2
,3
υπάρχουν
1 2
2 2, , ,
3 3
με
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
9
1
3 f (a 2 ) f (a)f ( )
2
και 2
2f ( ) f ( )
3f ( ) 3
.
Είναι xf (x) e x 2 0 x 2 και f (x) 0 στο , 2 , f (x) 0 στο
2, , άρα f στο ( , 2] και f στο [ 2, ) . Δηλαδή ισχύει
1 2
a 2f ( ) f ( ) 2f ( ) f ( ) 3f
3
οεδ.
5η προτεινόμενη λύση (Δημήτρης Χατζάκης)
α) f(x) = xe−λx, με f ′(x) = (1 − λx)e−λx , λ < 0
x 1/λ
f ′(x) − +
f(x) ↘ ↗
Άρα Μ(1
λ, f (
1
λ)) = (
1
λ,1
λe−1)
Θέτουμε {
x =1
λ< 0
y =1
λe−1
⇔ y = xe−1 , x < 0 . Οπότε ο γ.τ. των σημείων Μ είναι
η ημιευθεια y = xe−1 , x < 0.
β) Ε = ∫ |f(x)|dx = 11
0⟺ ∫ xe−λxdx = 1 ⟺ [−
1
λxe−λx]
0
1
+1
λ∫ e−λxdx = 1 ⟺1
0
1
0
⟺ [−1
λxe−λx]
0
1
+1
λ[−1
λe−λx]
0
1
= 1 ⟺ −1
λe−λ −
1
λ2(e−λ − 1) = 1 ⟺
−λe−λ − e−λ + 1 = λ2⟺ (λ + 1)(−e−λ + 1 − λ) = 0 ⇢ λ = −1 ή − e−λ + 1 − λ
= 0
Θεωρούμε την Κ(x) = −e−x + 1 − x , x ∈ ℝ με Κ′(x) = e−x − 1 και
Κ(0) = 0
x 0
Κ′(x) + −
Κ(x) ↗ ↘
Έστω ότι Κ(ρ) = 0 με ρ > 0κ ↓⇔Κ(ρ) < Κ(0) ⟺ 0 < 0 ⇢ ατοπο
Έστω ότι Κ(ρ) = 0 με ρ < 0κ ↑⇔Κ(ρ) < Κ(0) ⟺ 0 < 0 ⇢ ατοπο
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
10
Τελικά η εξίσωση Κ(x) = 0 εχει μοναδικη ριζα το 0 και επειδή λ < 0 τότε η εξίσωση
−e−λ + 1 − λ = 0 είναι αδύνατη για λ < 0 .
γ) f(x) = xex, με f ′(x) = (1 + x)ex και f ′′(x) = (2 + x)ex
x −1
f ′(x) − +
f(x) ↘ ↗
𝑥 −2
𝑓′′(𝑥) − +
𝑓(𝑥) ∩ ∪
Η εφαπτόμενη της 𝐶𝑓 στο Β είναι 𝜀 ∶ 𝑦 = 2𝑒𝑥 − 𝑒 ή 𝑔(𝑥) = 2𝑒𝑥 − 𝑒
1 περίπτωση : 𝒙 > −𝟐
Για 𝑥 > −2 η 𝐶𝑓 είναι κυρτή άρα 𝑓(𝑥) ≥ 2𝑒𝑥 − 𝑒 και το ίσον ισχύει μόνο όταν
𝑥 = 1
2 περίπτωση : 𝒙 ≤ −𝟐
𝑓 συνεχής και ↓ στο (−∞,−2] ⇢ 𝑓((−∞,−2]) = [−2
𝑒2, 0) άρα 𝑓(𝑥) ≥ −
2
𝑒2
𝑥 ≤ −2𝑔 ↑⇔𝑔(𝑥) ≤ 𝑔(−2) = −5𝑒
𝑔(𝑥) ≤ −5𝑒 < −2
𝑒2≤ 𝑓(𝑥) ⇢ 𝑓(𝑥) > 𝑔(𝑥) , 𝑥 ≤ −2
Επομένως 𝑓 (𝑥) ≥ 2𝑒𝑥 − 𝑒 και το ίσον ισχύει μόνο όταν 𝑥 = 1 .
δ) Θεωρούμε την ℎ(𝑥) = 𝑒𝑥 𝜇𝜀 ℎ′′(𝑥) = 𝑒𝑥 > 0 άρα ℎ′ ↑
ℎ παραγωγισιμη στο [𝛼,𝛼+2𝛽
3] από ΘΜΤ ∃𝑥1 ∈ (𝛼,
𝛼+2𝛽
3) : ℎ′(𝑥1) =
𝑒𝛼+2𝛽3 −𝑒𝑎
2(𝛽−𝑎)
3
ℎ παραγωγισιμη στο [𝛼+2𝛽
3, 𝛽] από ΘΜΤ ∃𝑥2 ∈ (
𝛼+2𝛽
3, 𝛽) : ℎ′(𝑥2) =
𝑒𝛽−𝑒𝛼+2𝛽3
2(𝛽−𝑎)
3
𝑥1 < 𝑥2ℎ ↑⇔ℎ′(𝑥1) < ℎ
′(𝑥2) ⟺𝑒𝛼+2𝛽3 −𝑒𝑎
2(𝛽−𝑎)
3
<𝑒𝛽−𝑒
𝛼+2𝛽3
2(𝛽−𝑎)
3
⟺ 𝑒𝛼+2𝛽
3 − 𝑒𝑎 < 𝑒𝛽 −
𝑒𝛼+2𝛽
3
0<𝛼<𝛽<2𝛽⇔ 𝑎 (𝑒
𝛼+2𝛽3 − 𝑒𝑎) < 2𝛽 (𝑒𝛽 − 𝑒
𝛼+2𝛽3 ) (1)
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
11
Έστω ότι 𝛼+2𝛽
3< 𝑙𝑛 (
𝑓(𝛼)+2𝑓(𝛽)
𝛼+2𝛽) ⇔ 𝑙𝑛𝑒
𝛼+2𝛽
3 < 𝑙𝑛 (𝑓(𝛼)+2𝑓(𝛽)
𝛼+2𝛽) ⇔ 𝑒
𝛼+2𝛽
3 <
𝑓(𝛼)+2𝑓(𝛽)
𝛼+2𝛽
⇔ 𝑒𝛼+2𝛽
3 (𝛼 + 2𝛽) < 𝑎𝑒𝑎 + 2𝛽𝑒𝛽⟺ 𝛼(𝑒𝛼+2𝛽
3 − 𝑒𝑎) < 2β (eβ − eα+2β
3 ) που ισχύει
λογω της (1) .
6η προτεινόμενη λύση (Μάκης Μάντζαρης)
A.
x x x xf (x) = xe f '(x) = e - λxe e 1- λx ,x R
1f '(x) = 0 x =
Από τον πίνακα έχουμε ολικό ελάχιστο
f (1
)=
1
e , άρα
1 1M , , ,0
e
Για κάθε x ,0 υπάρχει 1
,0 : x 0
, αφού η ποσότητα
1
, ,0
παίρνει όλες τις τιμές στο ,0 . Αν 1
ye
τότε
x
y , ά x ,0e
. Άρα ο Γ.Τ. των σημείων Μ(x,y) είναι το μέρος
της ευθείας x
: y , x 0e
x
-∞
1
λ
+∞
f ’ - +
f ↘ ↗
ΟΕ f (
1
λ)=
1
λe
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
12
B.
xf (x) = 0 xe 0 x 0 , μοναδικό σημείο τομής με τον x’x.
x 01 1 1x x
0 0 0
1 1x x
1x
00 0
2 2
E 1 f (x)dx 1 xe dx 1 xe dx 1
xe 1 e 1 ee dx 1 1
e e 11 1 1 e 1 0 (1)
Θεωρώ τη συνάρτηση xg(x) (x 1)e 1 ,x 0
x x xg '(x) e (x 1)e xe 0 , x 0 ,g συνεχής άρα g ,0 και
g(x) 0 για x<0. Άρα 1 e 1 0 οπότε από (1) είναι 1
μοναδική λύση.
Γ.
Για λ=-1 είναι xf (x) = xe ,x R . Η εφαπτόμενη της Cf στο Β(1,e) είναι η
: y e 2e(x 1) y 2ex e .
Έστω xH(x) f (x) 2ex e xe 2ex e ,x R με Η(1)=0
xH'(x) x 1 e 2e ,H'(1) 0
Έστω 1 xG(x) x 1 2e ,x R
1 xG'(x) 1 2e 0 G R G(1) 0
.Αρα για
1 x xx 1 G(x) G(1) 0 x 1 2e 0 e x 1 2e 0
H'(x) 0 H 1, H(x) H(1) 0
1 x xx 1 G(x) G(1) 0 x 1 2e 0 e x 1 2e 0
H'(x) 0 H ,1 H(x) H(1) 0
Άρα η Η έχει μοναδική λύση το 1 άρα και η εξίσωση f (x) 2ex e έχει
μοναδική λύση την x=1 .Συνεπώς η Cf έχει μοναδικό κοινό σημείο με την
εφαπτόμενη της στο Β το Β.
___________________________________________________________________________ 19η ΑΣΚΗΣΗ η άσκηση της ημέρας από το http://lisari.blogspot.gr
13
Δ.
x xf '(x) = x +1 e f ''(x) = x + 2 e 0 0, f ' 0, και
f (x) > 0
2
0 a3
εφαρμόζοντας ΘΜΤ στα 2 2
, , ,3 3
, θα υπάρχουν
1 2
2 2, , , :
3 3
1 2
2 2f ( ) f f f ( )
3 3f '( ) , f '( )
2 2a
3 3
, άρα
1 2
2 2f ( ) f f f ( )
3 3f '( ) f '( )
2 2a
3 3
2 2f ( ) f f f ( )
3 3
2 2
2
3
2
3
2 2f ( ) f 2f 2f ( )
3 3
f ( ) 2f ( ) 2 f ( ) 2f ( ) 2f e
3 3 3 3
f ( ) 2f ( ) f ( ) 2f ( ) 2e ln .
2 2 3