Stykkevis funksjon med parameter k

Del 2, alle hjelpemidler

Stykkevis funksjon med parameter k

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

Funksjonen f er gitt ved

f(x)={−x2+(2+k)x,x<kx2+(2−k)x,x≥k

der k∈ℝ.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at f er en kontinuerlig funksjon for alle verdier av k.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem k slik at f blir deriverbar i x=k.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

For hvilke verdier av k har f en omvendt funksjon?

Fasit

f er kontinuerlig for alle k∈ℝ.

k=0

k∈[−2,2]

LøsningsforslagKI-generert

GeoGebra CAS-utregning for oppgave 2

Hvert av uttrykkene −x2+(2+k)x og x2+(2−k)x er polynomer, og polynomer er kontinuerlige overalt. Det eneste stedet vi må sjekke kontinuitet spesielt er i bruddpunktet x=k.

f er kontinuerlig i x=k hvis og bare hvis

limx→k−⁡f(x)=limx→k+⁡f(x)=f(k)

Vi beregner grenseverdiene:

limx→k−⁡f(x)=−k2+(2+k)k=−k2+2k+k2=2k
limx→k+⁡f(x)=k2+(2−k)k=k2+2k−k2=2k
f(k)=k2+(2−k)k=2k

Alle tre er lik 2k for alle verdier av k. Dermed er f kontinuerlig i x=k for alle k∈ℝ, og siden hvert deluttrykk er et polynom, er f kontinuerlig for alle k.

For at f skal være deriverbar i x=k må venstre- og høyrederiverte være like.

Vi deriverer hvert deluttrykk:

f1′(x)=−2x+(2+k)⇒f1′(k)=−2k+2+k=2−k
f2′(x)=2x+(2−k)⇒f2′(k)=2k+2−k=2+k

Vi setter venstre- og høyrederiverte like (se linje 10 i CAS-utklippet):

2−k=2+k⟹−2k=0⟹𝐤=𝟎

f har en omvendt funksjon hvis og bare hvis f er strengt monoton (enten strengt voksende eller strengt avtagende) på hele ℝ.

Strengt avtagende er ikke mulig: f1(x)=−x2+(2+k)x er en nedovervendt parabel med toppunkt i x=2+k2. For x<k og k<2+k2 (dvs. k<2) er f1 voksende i deler av (−∞,k), og for k≥2 er toppunktet utenfor (−∞,k), men da er f2 oppovervendt og voksende på [k,∞). En strengt avtagende f er dermed ikke mulig for noe k.

Strengt voksende krever to ting:

  1. f1 må være voksende på hele (−∞,k): f1 er voksende til venstre for toppunktet x=2+k2, så vi trenger
2+k2≥k⟹2+k≥2k⟹k≤2
  1. f2 må være voksende på hele [k,∞): f2 er en oppovervendt parabel med bunnpunkt i x=k−22, og er voksende til høyre for bunnpunktet, så vi trenger
k−22≤k⟹k−2≤2k⟹k≥−2

Kontinuiteten i x=k er allerede sikret (vist i a), så det er tilstrekkelig at begge delene er voksende.

f har omvendt funksjon for k∈[−2,2].

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 6 poeng

2 poeng

For å få full uttelling må kandidaten argumentere ut fra grenseverdier. Bruk av glider og grafisk argumentasjon, kan gi 1 poeng.

2 poeng

Bruk av glider og grafisk argumentasjon, kan gi 1 poeng.

2 poeng

Kandidater som argumenterer grafisk på en god måte, kan få full uttelling.

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