Logistisk funksjon vis at alltid stigende

Del 1, uten hjelpemidler

Logistisk funksjon vis at alltid stigende

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)=61+e−x

Vis at grafen til f alltid er stigende.

Begrunn at 0<f(x)<6 for alle verdier av x.

Vis ved regning at grafen til f har vendepunkt i (0,3).

Lag en skisse av grafen til f.

Fasit

f′(x)>0 for alle x, så grafen er alltid stigende.

0<f(x)<6 for alle x.

Vendepunkt i (0,3).

Se skisse.

LøsningsforslagKI-generert

Vi deriverer f(x)=61+e−x ved kvotientregelen. Det er praktisk å skrive f(x)=6⋅(1+e−x)−1 og bruke kjerneregelen:

f′(x)=6⋅(−1)⋅(1+e−x)−2⋅(−e−x)=6e−x(1+e−x)2

Vi ser at:

  • Telleren 6e−x>0 for alle x (eksponentialfunksjonen er alltid positiv).
  • Nevneren (1+e−x)2>0 for alle x (et kvadrat av et positivt tall).

Dermed er f′(x)>0 for alle x, og grafen til f er alltid stigende.

Siden e−x>0 for alle x, er nevneren 1+e−x>1>0.

Dermed er f(x)=61+e−x<61=6.

Siden nevneren 1+e−x>1, er f(x)<6.

Siden teller og nevner begge er positive, er f(x)>0.

Altså er 𝟎<𝐟(𝐱)<𝟔 for alle verdier av x.

(Når x→−∞ nærmer f(x) seg 0, og når x→+∞ nærmer f(x) seg 6. Linjene y=0 og y=6 er horisontale asymptoter.)

Vi finner andrederivert. Fra a) er f′(x)=6e−x(1+e−x)−2.

Vi deriverer ved produktregelen:

f′′(x)=6[(−e−x)(1+e−x)−2+e−x⋅(−2)(1+e−x)−3⋅(−e−x)]
=6e−x(1+e−x)−3[−(1+e−x)+2e−x]
=6e−x(2e−x−1−e−x)(1+e−x)3=6e−x(e−x−1)(1+e−x)3

Vi setter f′′(x)=0:

Telleren 6e−x(e−x−1)=0 gir (siden e−x≠0):

e−x−1=0⟹e−x=1⟹x=0

Fortegnsskifte: For x<0 er e−x>1, så (e−x−1)>0, altså f′′(x)>0 (konveks). For x>0 er e−x<1, så (e−x−1)<0, altså f′′(x)<0 (konkav). Det er et fortegnsskifte, så x=0 er et vendepunkt.

Funksjonsverdien er:

f(0)=61+e0=61+1=3

Grafen til f har vendepunkt i (0,3).

Grafen til f har S-form (logistisk kurve): den er alltid stigende, nærmer seg y=0 fra oven for store negative x-verdier, og nærmer seg y=6 nedenfra for store positive x-verdier. Vendepunktet er i (0,3), der grafen skifter fra å være konveks til konkav.

Skisse av f

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

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 ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt