a)
Vi undersøker om f er kontinuerlig i x=−2 med a=2 og b=−2.
Venstresiden (x≤−2): f(−2)=2(−2)+(−2)=−6
Høyresiden (−2<x): limx→−2+f(x)=2(−2)3+2(−2)2−2(−2)=−16+8+4=−4
Siden −6=−4 er ikke grenseverdien lik funksjonsverdien, og f er ikke kontinuerlig i x=−2.
b)
Kontinuitet og deriverbarhet i x=−2:
Middeldelen i x=−2 gir (som beregnet ovenfor):
x→−2+limf(x)=2(−2)3+2(−2)2−2(−2)=−4
Venstresiden: f(−2)=−2a+b.
Krav om kontinuitet: −2a+b=−4 … (1)
For deriverbarhet: middeldelen har f′(x)=6x2+4x−2, som gir f′(−2)=6⋅4+4⋅(−2)−2=14. Venstresiden har f′(x)=a.
Krav om deriverbarhet: a=14 … (2)
Fra (1) og (2): −2⋅14+b=−4⟹b=24.
Kontinuitet og deriverbarhet i x=k:
Middeldelen i x=k: f(k)=2k3+2k2−2k, og høyresiden er konstanten c.
Krav om kontinuitet: c=2k3+2k2−2k … (3)
For deriverbarhet: høyresiden har f′(x)=0. Middeldelen: f′(k)=6k2+4k−2.
Krav om deriverbarhet: 6k2+4k−2=0⟹3k2+2k−1=0⟹(3k−1)(k+1)=0
k=31ellerk=−1
Begge verdiene er i ⟨−2,→⟩. Vi beregner c for begge:
-
k=31: c=2⋅271+2⋅91−2⋅31=272+276−2718=−2710
-
k=−1: c=2(−1)3+2(−1)2−2(−1)=−2+2+2=2
Svar:
a=14∧b=24
og enten k=31, c=−2710 eller k=−1, c=2.