Omvendt funksjon for fjerdegradsfunksjon med parameter b

Omvendt funksjon for fjerdegradsfunksjon med parameter b

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Funksjonen ff er gitt ved

f(x)=x4bx3+2,Df=[3,f(x) = x^4 - b \cdot x^3 + 2, \quad D_f = [-3, \to\rangle

For hvilke verdier av bb har ff en omvendt funksjon?

LøsningsforslagKI-generert

For at ff skal ha en omvendt funksjon på Df=[3,D_f = [-3, \to\rangle, må ff være strengt monoton (voksende eller avtagende) på hele definisjonsmengden.

Vi deriverer:

f(x)=4x33bx2=x2(4x3b)f'(x) = 4x^3 - 3bx^2 = x^2(4x - 3b)

Siden x20x^2 \geq 0 for alle xx, bestemmes fortegnet til f(x)f'(x) av faktoren (4x3b)(4x - 3b).

f(x)=0f'(x) = 0 når x=0x = 0 eller x=3b4x = \dfrac{3b}{4}.

For at ff skal være strengt voksende på [3,[-3, \to\rangle, må f(x)0f'(x) \geq 0 for alle x[3,x \in [-3, \to\rangle, med f(x)=0f'(x) = 0 kun i isolerte punkter. Det betyr at (4x3b)0(4x - 3b) \geq 0 for alle x3x \geq -3.

Det kritiske stedet er x=3x = -3 (det minste xx-verdien i DfD_f):

4(3)3b0    123b0    b44 \cdot (-3) - 3b \geq 0 \implies -12 - 3b \geq 0 \implies b \leq -4

Kontroll for b=4b = -4: Da er f(x)=x2(4x+12)=4x2(x+3)f'(x) = x^2(4x+12) = 4x^2(x+3).

For x[3,x \in [-3, \to\rangle er x20x^2 \geq 0 og (x+3)0(x+3) \geq 0, så f(x)0f'(x) \geq 0. Likhet inntreffer kun i x=3x = -3 og x=0x = 0, som er isolerte punkter – ff er likevel strengt voksende. ✓

For b<4b < -4: Nullpunktet x=3b4<3x = \tfrac{3b}{4} < -3 ligger utenfor DfD_f, og (4x3b)>0(4x - 3b) > 0 for alle x>3x > -3, så f(x)>0f'(x) > 03,\langle -3, \to\rangle. ✓

For b>4b > -4: Nullpunktet x=3b4>3x = \tfrac{3b}{4} > -3 ligger inne i DfD_f, og ff' skifter fortegn der – ff er ikke monoton. ✗

ff har omvendt funksjon på [3,[-3, \to\rangle når

b4\boxed{b \leq -4}

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som klart
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
Esc
Tilbake / avslutt