2. 7 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
3. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
1.9. Наприклад;
Зл + 1 5л + Зл2+4 0 .. Зл4 -5 л + 1 _
= 3: lim---------^----- -- 3; lim—-----------5--------7 = 3;1) lim
— л
2) lim
4л + п2- 1... ... . л’ + л3+ л2+ п + 1
->І2п+Ь fp -УІ2пЛ- П ГР ,. I - >І2п2 ГР
------- — = —V2; lim —---- 3—7=- v 2; lim —------r =W 2.
л + 3 '•-+«л + л‘ + 4 « »- 1+ л
1.10. Так, наприклад, lim 0,7 = 0,7.
*
1.11 . Василь розв’язав завдання невірно. Теорема про границю суми послідовності
вірна для скінченої кількості.
1.12. 1) Hm , ^ ,, + ? — « lim '•І2п + 3(%/4л.|+ 1- ^*+11-------
V4n + X+ sin + 3 • *-(V4/* + l+V n + 3)w4n + l-v /n + 3)
= lim
^ 2л + З (V4л + 1 - 7 л + З) .. >/2л + 3>/4л + 1 - >/2л + 3>/л + З
----------------------------------- = Jim—------------------------------------------ --
4л + 1 - (л + 3) •-*- Зл - 2
>JSn2 + 2л + 12л + 3 .. І2п2 + 6л + Зл + 9
lim ---------------------------- lim --------------------------=
я—~ Зл —2 Зл - 2
.. >/вл* + 14л + 3 .. І2п2 р 9л + 9 ..
= lim----- ---------------um-------------------= lim
л-*~ Зл - 2 я-»" Зл - 2 «-♦-
о 14 З
8 + — +
n n- lim '
3 - 1
л
о 9 92 + - + —
Л Л“
3 - І
л
2л
2) lim --------------— —
Vn2+ 1 + V2 + л2
1.13. 1) lim
lim
>/л + 2
і + !
Л
: /і г т і + і
lim J - + 1 +hm J l + —
ул у л
v/2
' 3 ’
- lim . 2 _ 2 2
«■*- L 1 /2 , 1+1 2
v1 + T7 + J-T + lV л Vn
, 2
lim N л
+ 3 /1 L з
J - + 1 + J 1+ -
Ул V л
1 1 .
3 1 + 1 2 *
1.14. і) Нш(л/лТТ - = Um lim «Ü z« =
я"4“ Vn + l + V/i *-*"Vn + l+V n
1
lim -7 — 1---- 7=- в lim . ^ —=
>/л + 1 + Vn л_*~ L 1 1
lim -і»
v л
L Г [ ї .. Г Г .. (Г 1-+0
J 1+ —+ ./— lim. 1+ —+ lim J —
V л Ул л-»~У л “-*• ул
0;
2) ь™ (^ т т " - » ) ( > / ^ + ») _ ид, _
7 л2 - л + л ----yjn2- n + Л
4. Um ;—---?■■-----= lim 1
-1 1
оч л/л3 + 2n2 - Jn* ,. (7л3 + 2л2 - л/л^Нл/л3 + 2л2 + Vn*)
3) hm--------r - ------ = lim
= lim
vn + 1
n3 + 2л2 - л:
= lim
>/л + 1(Vna+ 2л2 + л/л3)
2л2
n_>“ yjn + 1 (yjn3 + 2л2 + л/л3) /n + 1 (>/л3 + 2л2 + fn*")
2 2
= lim
^ 7 І ( ^ Д + т г ) 1 (1+
1)
= 1.
1.15.1) lim (n - 7 7 7 І ) - lim (д - . iim "* - 3 .
n + vn2 + 3
= lim
-3
л + >/л2+ 3
= lim
lim—
л
1 h 3 V , f, 3 1 + 11+J1+-T hml +Jl +—
V n »•*- Y л
A""‘n + Vn + 3
= 0;
2) lim (V 7 7 I - V ^ T ^ ) = lim ^ + 3"1 =
Vn2 + 1 + л/л2 + Зл
.. л2 + 1 - л2 - Зл ..
= Um ■ ---- g-. - = lim
1 - Зл i - 3
УІП2 + 1L+ л/л2 + Зл
lim І( І - з )
я-»—1kл /
= lim
.. L Г .. Г з 1 + 1
lim .11 + —=-+ lim J1 + —
•-“ V n *— V л
3 3
2
1.16. Ні. Не виконується умова: для будь-якого числа £ > 0 існує такий номер
л0, що для всіх л > л0 виконується |ал - а| < є.
1.17. Шпап=о
1) Можуть бути члени, більші ніж 1 000 000;
2) усі члени можуть бути від’ємними.
1.18. Послідовність є збіжною.
Наприклад, ап = —, вилучили л - 2&, залишилося а2к_х = — -— , lim — -— = 0.
л 2k - 1 *-**• 2k - 1
1.19. Послідовність залишиться збіжною, границя послідовності не зміниться.
1.20.Ні. lim sin ап = а.
Наприклад, а = ял, lim ял =
п я-**»
1.21. Ні. Наприклад, д.п= (-1)", 1іт|(-1)л| = 1, а границі ап« (-1)", п -> х н е існує.
1.22. Н та = а
я-«—
1) lim а2 = lim а -а = lim а •lim а = а •а = а2;
ся
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
5. 2) lima'6 = lima ■a •...- a„ = lim a. lima. •... •lima. = a a ■... a = a'
ISмножнячі» ISМВОЖИИКІР
15 мяожиихія
1.23. lima. = 2
1) lim a.a.., = lima. ■lim a.., = 2-2 = 4;
0 4 ” л a. +a.
2) hm-— 2— Jji2- = hm •= lim-
»^ ~(a.-n ) +1 » --a ;-2 a . n + n2+ l «— a2 2a 1
~ ----=-+1+—
n n n
= 1 = 2.
limlЛ-*■"‘к * ) 1
Liml
л 1
2а
-==і + 1 +
п і )
1.24. lima = 3Л—»-
X) lim(a. + a„.,)(a. - 2) = lim(a. + a.„) -lim(a. - 2) = (3 + 3) •(3 - 2) = 6;
я >•“ /W~
1-1 3 - 1 2 12) lim- , - . ------.------------------.
*-*“ a2+ 5 lim(a2+5) З2+5 14 7
2. Уявлення про границю функції в точці та про неперервність функції в точці
2) f(x) - 2х - 1, *0 = 0; lim(2x - 1) = -1;
3) Лж) =7 ^ Т ’ *•“ І!
. (дг- 2)(х+2)
Дх) = і------ ----— - = х + 2, х * 2 ;
х - 2
7. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
2.3. а) Так; б) так; в) так; г) ні; ґ) ні; д) ні; е) ні; є) ні; ж) так; з) так; і) так.
2.4. 1) а) /(1) - 3; б) ЛІ) - 2;
2) а) ні;
3) а) lim f(x) = 1;
х-*2
б) lim f(x) = 2;
Х-ФІ
б) lim Дх) = 1.
x—2
2.5. 1) fix) - Xіyx 1, fix) 1;
2) fix) - x + 1, x -> -2, fix) -> -1;
3) fix) = x -> 0, Дх) -> 1;
4) Дх) - Л, x -> a, /(x) -> /г.
2.6. 1) Дх) - x2 - l f xe - -1;
Л-1) - 1 - 1 = 0; lim(x2 ~ 1) = 0 => lim f(x) - /(-1) => Дх) неперервна в хЛ—-1;
x.-l JT-+-1 °
2) /(x) = Vx, x0 = 4;
A4) - 2; lim >/x = 2 =* lim f(x) = /(4) => fix) неперервна в xQ= 4;
U
3) xe - 1;
x
Л1) = 1; lim— = 1 => lim f(x) = /(1) => Дх) неперервна в х. = 1;
.»-*1 х *—»і и
4) fix) = V^x, х0 » -1;
Л“1) - 1; lim >/-х = 1 => lim /(х) = /(-1) fix) неперервна в х_ - -1.
2.7. І) « * ).{ * •• « .- 2 ; « 2 ,- 4 ;
[X + 2, якщо х > 2;
lim f(x) = 4 =* /(х) неперервна в х0 - 2;
2) Дх) = і х * Щ х0=» 0; Л0) = 1; ІітД х) = 1 =* fix) неперервна в х0= 0;
|і, якщо х = 0;
х2, якщо х > 1,
о , х = 1; А1) = -1, границі в х = 1
х - 2, якщо х < 1;
СЧ
3) /(х) =
не існує => fix) розривна в х0 * 1.
8. 2.8. і) f(x) =
—, якщо x < -2,
X
x -1 , якщо х > -2;
■*о - “ 2; Л -2) = -3 ;
lim f(x) = -3 => f{x) lim f(x) = /(-2 ) => f(x) неперервна в xrt = -2 ;
jt-»-2 jr »-2
0 ,5 x 2, якщо x < -1,
1;2 ) /<*> = ■ O
x + 3, якщо x > -1;
/(-1 ) ** 0,5; границі в х0 - -1 не існує => f(x) розривна в х0 * 1.
3. Означення границі функції в точці
3.1. 1) lim (2л + 1) = -1;
х~*«1
|(2х + 1) + 1| < є => 2х + 2| < є => 2|х + 1| < є => х + і| < ^ =* б = - .
2 2
£
Тоді з умови 0 < | х + і | < б = — випливає, що |2х + 2| < с => |(2х + 1) + 1| < €
2
Шп(2х + 1) = -1;
*-»-і
2) lim
х 2 - 9
х - З
= 6.
х * _9
Функція /(х) = ------—- при х * 3 збігається з /(х) =* х + 3. Оскільки значення
х —З
границі функції в точці не залежить від того, визначена функція в цій точці, то
достатньо показати, що 1іт(х + 3) = 6.
*"*3
|х + 3 - б | < є = > | х - 3 | < є = > 5 = е.
З умови 0 < | х - 3 | < 5 “ є випливає, що |л - 3 | < б =>|х + 3 - 6 | < е => 1іт(х + 3) = 6;
3) lim
х - х - 6
= -5;
X - х - 6 (х + 2)(х - 3)
= х - 3 при х * -2.
*-*-* х + 2 х + 2 х + 2
Достатньо показати, що 1іт(х - 3) = -5 .
Х-+-2
|х - 3 + 5 | < е =>|х + 2 | < є =>5 = е.
З умови 0 <[х + 2 | < 6 ~ е випливає, що |х + 2| < є => |х - 3 + 5| < є => lim (х - 3) = -5 .
х-*-2
3.2. 1) 1іт(3д; + 2) = 8;
х -»2
|3х + 2 - 8| < є => |3х - 6| < є 3|х - 2| < с |х - 2І < —=> 6 = —.
З З
З умови 0 < |х - 2| < б = ^ => |3х - 6| < є => |3х + 2 - 8| < є => 1іт(3х + 2) = 8.
З *->*
2) lim
г2 - 4
-4;
= х - 2 при х * -2 . Оскільки значення границі функції в
*—* х + 2
х2 - 4 = (х - 2)(х + 2)
х - 2 х + 2
точці не залежить від того, визначена функція в цій точці, то достатньо показа
ти, що 1іш(х - 2) = -4 . |х - 2 + 4| < є => |х + 2| < є => б - є.
х-*~2
З умови 0 < | х + 2 | < 5 » б =>|х + 2 | < б =>|х - 2 + 4 | < с => 1іт(х - 2) = -4 .
е о
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
9. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
' х2 - 4х + 3
3) lini--------------- = -2;
х - 1
X2 - 4х + 3 (х - 1)(х - 3)
= х - 3 при х * 1.
X - 1 X - 1
Достатньо показати, що 1іш(х - 3) = -2.
х-,1
|х - 3 -і- 2| < є => |х - 1| < Б => £ - 6.
З умови 0 < | х - 1 ( < б - є = > | х - і | < £ = > | х - 3 + 2 | < є = > 1іт(х - 3) = -2.
. _ х—•1
3.3. Ііт с - су 0 = с - с| < є.
Доведення випливає з означення границі функції
у точці.
3.4. 1іт(&х + Ь) = кхп+ 6;
х-*х0
Ьх + ь - кх0 - Ь < є => кх - кх^ < є => |Л| |х - х0| < є => |х - х0| < щ , к ф 0 5 =
£
З умови 0 < |х - х0| < б = щ => |Л| X їх - Х0| < £ => |/гх - кхД < є =>
=> Ікх + Ь - кха - Ь < е =5- 1іт(/гх + Ь) = Лхп+ б.
Х - ¥ Х 0
3.5. /(*) =г~2|* х0 “ 2-
Припустимо, що границя /(х) у х 0 - 2 існує і дорівнює а. Покажемо, що, напри
клад, для £ *» 1 неможливо підібрати 5 > 0, щоб з нерівностей 0 < |х - 2| < б ви-
х - 2
пливає нерівність
|х - 2 |
- а < 1.
Якщо 0 < х - 2 < б, то нерівність
0 < а < 2.
Якщо -б < х - 2 <0, то нерівність
-2 < а < 0.
х - 2
< 1 стає такою |1 - а| < 1. Звідси
. - < 1 стає такою h i - а < 1. Звідси
(х - 2)
Оскільки не існує значень а, які б задовольняли кожну з подвійних нерівностей
0 < а < 2 і - 2 < а < 0 , т о /(х) у х0 = 2 не має границі.
Іх + ІІ
3.6. fix)
х + 1
* Хо ” 1*
Припустимо, що границя f(x) у х = -1 існує і дорівнює а. Покажемо, що, напри
клад, для є = 1 неможливо підібрати б > 0, щоб з нерівностей 0 < |х + 1| < б ви-
ІХ+ 1Іпливала нерівність
х + 1
< 1.
Якщо 0 < х + 1 < 5, то нерівність
0 < а < 2.
Якщо -б < х + 1 <0, то нерівність
-2 < а < 0.
|*+1І
- а
х + 1
- а
< і стає такою іі - а < 1. Звідси
< і стає такою |-1 - а < 1. Звідси
Оскільки не існує значень а, які б задовольняли кожну з подвійних нерівностей
0 < а < 2 і - 2 < а < 0 , то Дх) у х0 *= -1 не має границі.
12. ■•6. 1) lim ( — ---------- ---------) = lim
*~**V*+ 3 (x + 3)(x-3)J *•>*
3 + 6
= lim
1
(X+ 3)(* - 3)
l
* - 3 6 ’
2
» >212x* - 5* + 2 3(*
= lim
* + 3
з (x + 3)(jc- 3) *-*-• (x + 3)(jc- 3)
(:
2) lim. _ ,1 -1 л .2 c „ . о OT~2
g -4 = И п Г_____ _2
- 3* + 2) J *-* і 2(.x - 0,55)<x - 2) 3(* - 2)(x
= lim 6<* - Л + 2(* - 4)(x - 0,5) _ um 6* - 6 -j-2хг - x - 8x + 4
'♦» 6(jc- 0, ö)(jc- 2)(x - 1)
2x! - 3 x - 2
lim = lim
>2 6 (* -0 ,5 )(x -2 X * -l)
2(x - 2)(x + 0,5)
' >26(x - 0 ,5)(x - 2)(x - 1) *•*26(x - 0,5){x - 2)(x - 1)
* + 0,5 lim(* + 0,5) 2(5 2,5 5
= lim
*-*23(x - 0 ,5)(лг - 1) lim S(x - 0,5)(* - 1) 3 1 , 5 1 4,5 9
x-*t
ЯКЩОX * 0
4.7. Шп{*, - 2* + 2,ЯКІ
r^° [-1, ЯКЩОX = 0
4.8. ит - хг + 3х’ я к щ о х * 3 = о.
12, якщо x - З
4.9. lim j ^ = lim (£±i>(*' ЛГ+ 1)
= lim
ж-- 1Xя + 1 *'»* (X + l)(jcn_1 - Xя + хя~3 + ... - X + 1)
limCx*"1- хт'2+ д:,п‘3 + ... - х + 1)х *- _ х «-2 + + _ х + і
.п-з
m д о д а н к ів
1 + 1 + 1 + . . . + 1 + 1 т
п1 + 1 + 1 + ... + 1 + 1
+
н
1
1 ' 1іт(дг"'" - Хп~2+ ХЯ~* + ...-JC + 1)
JT-+-1
де т і п — непарні натуральні числа.
п ДОДЯЯК1*
4.10. lim = lim + ... + х + 1)
*-*1 X - І *-і (X - 1)(хл" + хя"2+ ... + X+ 1)
"»додликі»
.. х""1 + х т ~2 + ... + X + 1 1 + 1 + ... + 1
lim-----:------------------------- = -----------------
*-*» хп~' + хп + ... + х + 1 1 + 1+ ... + 1
Л ДОДАНКІВ
5. Неперервність функції в точці. Властивості неперервних функцій
5.1. 1) lim у[х = 3;X >9
3) ^ tg * = tgT = tg(* “ f ) = ~tg7 = - 1;
2) lim sin х = і ;
я о
х“*в
4) lim arcsin х = 0;х-»0
*
5.2. 1) lim -Jx = yf2;х-*2
3) lim ctg х = ctg - —І=
x-.— v 4 /4
5) limarctgx = —.
x-*i 4
2) lim cos x = 0;
c tg -= - 1;
4
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
13. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.) 4) lim arccos х = —;
х~*о 2
5) lim arcctg х = arcctg(-l) = я - arcctg 1 = я - —= — .
*-*-і 4 4
5.3. і) /(*) = yfx + з.
Функції fix) = Vx і fix) - 3 неперервні, то з теореми про арифметичні дії з не
перервними функціями випливає, що fix) = Jx + 3 також є неперервною.
2) fix) = у[х - хг. Функції fix) = 4х і fix) “ х2неперервні, то за теоремою про ариф
метичні дії з неперервними функціями випливає, що fix) - >fx - х2 неперервна.
3) fix) = yßx + 2.
fit) = yft и * » 5* + 2 неперервні, то за теоремою про неперервність складеної
функції випливає, що fix) = Vö* + 2 неперервна.
4) Пх) = ч/ї sin х.
Функції у = 4х і у —sin х неперервні, за теоремою про арифметичні дії з непе
рервними функціями випливає, що fix) = fxsinx неперервна.
5) fix) =
sin х
Функції у - sin х і у —х неперервні, за теоремою про арифметичні дії з неперерв
81П X
, х * 0 неперервна.ними функціями випливає, що fix) =
5.4. і) «х) = - + ч/і.
X
Функції у = — і у = /л: неперервні, за теоремою про арифметичні дії з неперерв
ними функціями fix) = —+ [х неперервна.
х
2) fix) - sin д: + ctg х.
Функції у “ sin х і у —ctg х неперервні, за теоремою про арифметичні дії з не
перервними функціями fix) “ sin х + ctg х неперервна.
3 ) /< * ) = — •
cos*
Функції у = Jx і у - cos х неперервні, за теоремою про арифметичні дії з непе
рервними функціями частка fix) = — — теж неперервна.
cos*
4) fix) - ctg 5*.
у - ctg t і t —Ьх неперервні, за теоремою про неперервність складеної функції
fix) - ctg 5х теж неперервна.
Зтг
2) lim sin З* = sin — =-1;
r-*~ 2
5.5. 1) lim І2х - 1 = 1 ;X —*1
3) l i m t g ^ x - ^ j = 0;
5.6. 1) lim V l-3 x = 1;
3) lim ^ * + 1 = 2;
X - * l JC
4) lim cos2x = 0.
2
2) lim cos 4* = 1;
X —+—
2
4) U m c tg (x -J) = c tg ( - J ] = -1.
14. ^ у ,я к щ о * * 3 , JC0 = 3. Яз 6.
5.7.1) /(*) =
6 , Я К Щ О X - З ,
1іт /(х ) = 6 => lim f(x) = /(3) => fix) неперервна в точці хп- 3.ж-.З і -»3 и
2) f(x) =
sin2x
cosx
Я К Щ О X * — XQ = — f
. 2
1, якщо X = — ,
о
І '(f) 1, lim /(x) = 2 => lim /(x) * f
--S - 5 (f) /(x) розривна в точці х = —.
їм
5.8. і) «*) =
1 - х 2
, якщо х * -1, х0 = -1,
х + 1
0, якщо X = -1,
/( - 1) = 0, lim fix) = 2 =* lim /(х) * /(-1) /(*) розривна у точці х = -1 .
*-*-і і-*-] w
2) / ( X ) =
sin2x
, Я К Щ О X * я, х0 = я,
smx
-2, якщо х = я,
/(я) = - 2, 1іт /(х ) = -2 => 1іт /(х ) = /(я) =* /(х) неперервна в точці xft - я.
Г-.Ж х-»к °
За означенням функція неперервна.
5.9. 1) Hm Х
+ Vx V x(V x+l) .. V x+1 1
im-------j=r = lim ■ ,—p=-----г = ши “7—-----= —
-° x - Vx Vx (Vx - 1) r~*° Vx - 1 -1
2) lim — - 2 = lim Д ------= l i m - ^ — = —;
ж-»4 x - 4 (Vx - 2)(vx + 2) Vx + 2 4
-'Z* V* (V* - i ) U + V* + 1)
= lim
3) lim ------= lim-------------j=
1 -V x '-*1 1 - vx
= lim(-Vx (x + Vx + l)) = -3.
= lim
JC-»1
1 - v ?
C4A ,4 1- 2n/x - 3x Vx (2 - З-Vx) 2 - 3 Vx 2
5.10.1) lim—r ------ = lim-= 7 ------- =r = lim---------7» = -r;
*-e 3Vx - 2x Vx (З - 2Vx) ^ ° 3 - 2>/x 3
2) ■- a s - V - T +1; - 5 g ^ + ■ - *
3) Цю ^ = Km f + l)(f + =
— Т і - i ( Т І - ч ) ( 7 ї + i) W ? + V I + 1)
- l i m , = U m^ £ ^
(Л ? -і)(Л + і) ..
- 1(де - 1)(V ? + + 1) tfx* + tfx + 1 3 ’
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
15. 20 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
II Оі її її ся II II £ її її II со II II со II слІіш-
х-*0
к ЕГГ
І З
к
І З І З
ч із
Ііш-
г-5>
І З
/-Ч __
*р:
І З
к ~
І З І З
ч
Ііш—
*■*?1
із
Цм
ІВ
ч »—
І з
к Г—
і дю
кТТ,
І З
Н-*
О
+
I^
II
СО І оо
II
Ць
+
Н1
Оі
І
+
м
+
к4ю к
+
>-* +
1
►-*
Н-*
о>
1
кК»
+
1
І=»-»
сі
+
►с*>
+
II *-*
О—■
3 1
кМі
к іь»
к^
+
+ н»
>-» о>
О +
+
о>]+
ІІ*
+ +н-* Н
II
гоІа>
соі>»
І
О».
І
Н,
£
І
К
+
II
ІЗ
СЯ
І
н
со
І
+
к
II
со
+
+
М І
оо І
І
>55
<1,к
і +со _
со
+
ю
II
ї ~
ІЗ
к
I
со
ж
к
+
со
5
І
<С
£
*~
ІЗ
со
І
*. м
+
нТТ.
із
II
»кІN0
II
СО І ь -
II
н—
ідм*-'
М
+
к
X
+
І
со
и
ІЗ
к
і
м
+
її
со
^з
£ 1
і
II
к
І З
$-
І
со
к
І
со
5
І
со
+
II
17. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.) 5.13. 1) + 2х - 13 - 0.
Розглянемо неперервну функцію f(x) —х* + 2х - 13.
А0) = - 13, А2) - 55. За теоремою Больцано-Коші на відрізку [0; 2] рівняння
А*) ** 0 має корінь.
2) 3 sin х ^ 2х - 1.
З sin х - 2х + 1 - 0. Розглянемо неперервну функцію fix) = 3 sin д: - 2х + 1.
Маємо: AO) = 1> /(я) = -2к ■+■1 < 0;
За теоремою Больцано-Коші на відрізку [0;я] рівняння f(x) = 0 має корінь.
5.14. 1) х9 * Зх - 8 = 0.
Розглянемо неперервну функцію f{x) —хя + Зх - 8.
Маємо: АО) ™-8 , /(2) = 6.
За теоремою Больцано-Коші на відрізку [0; 2] рівняння f(x) = 0 має корінь.
2) 2 cos х - Xі + Ах - 6.
2 cos х - х2 - Ах + 6 = 0. Розглянемо неперервну функцію fix) - 2 cos х - х2 -
4х + 6.
Маємо: А0) ™8, /(тс) —-2 - л2 - 4я + 6 *= 4 - я2 - 4я < 0.
За теоремою Больцано-Коші на відрізку (0; я] рівняння f(x) = 0 має корінь.
5.15. 1) у - sin х + 2, -1 < sin х < 1 =* 1 < sin X + 2 < 3; E(f) = [1; 3].
2) у = cos д- - 3,-1 £ cos д < 1 -4 < cos x - 3 < -2; E{f) = [-4; -2].
n • n ^ . 7t n ^ 71 _ ^ 7t ^
3) y = —- arcsin x, < arcsin .r < -- => < - arcsin x <--=> 0 < —- arcsin * < ;t;
4 4 4 6 ^ ^
£(/) - [0; 7t].
5.16. 1) {/ - sin * - 4, -1 S sin x < 1 => -5 < sin x - 4 £ -3; E{y) = [-5; -3].
2) «/ * 3 + cos -1 < cos x £ 1 => 2 < cos x + 3 < 4; E(y) = [2; 4].
3) (/ - jt - arccos .r, 0 < arccos x <. n => -7t <, -arccos * < 0 = > O S 7 T - arccos x <, n;
E(y) - [0; 7t].
5.17. у =77-7_ « . — - > 0 для всіх x є R. /(0) = 0, то min f(x) - 0.
9x +1 9* +1 r
За нерівністю Коші маємо:
+1 2>j9x* 1 б*2 0
л 1 1
= —=> max f(x) = —. £(/)
[*ä-
5.18. if » - з
Лх + ЗдГ +1 4дг + 3 ^ + 1
> 0 для всіх х € R.
/(0) —0, то min f{x) - 0.
R
Скориставшись нерівністю Коші маємо:
4*4 +Зд: + 1 2уіЛх * • 1 + Зд:2 4х2 + Зд:2 ї х 2 7*
CSJ
C4J
1 * 1
Якщо у = то — — г------= —=» 4х4 4- Зд2 + 1 =* 7л2 => 4х4 - 4дг2 + 1 = 0 =>
7 4де + Зд:2+ 1 7
(2д:2 - І)2 - 0 => 2х2 - 1 - 0 => 2х2 = 1 => * 2 = і => д*= ± => /^ ± - ~ j = I =>
max f{x) = —; Eiy)
к 7 -К]
18. 23 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
19.
20. ' 'її тар
Т>4
ч
« н —^ 11 ч«> її с
<с:
II
Зі
II
IIО І Сл
к
' Ч| >и ч ч соч II
<С « Ч ~
>-* 1 .£ II ~ и ІЗ
оо
у■
9;
У'
1
со
.4.II
II
о* о* -!* ** к к
II II
® і~ ч <-і—
1
| ^
ко 1 ко
Ч
ч II
Ч
II
05 І ^
II
II
1 II
1
Ю 1 ►-* її
05 | Я *к. 1 а О 1 н - к | •и 1 Н-*
н “ н* м и к ( н ій к
*-ч к «ІОв « и
н 2 І 2 5 І З
-зіпх;/'(
і
о
о
О)
к
1
сп
В
к
>
й
О
О
00
к
ч »
N3 го
«і я - «і
II
к>
СР|<»
II
І
00 І СЛ
к
1 ►-СіЗ
II00Іч
'С
вві«-
<с
II
к«і-«
Ч
II
0>| Ч
«с
о
к
в
Ч
и
1
-•
Ч►—
о и
«0
со
к—
-о
к
<с
0
к
« <с
ч
1
11
к
105
к ч
-Г* »
-
со
00
к
<с: -*
II 05
'-1-
II
к
«СГ
II
к«і—
ч ч
II II
1
00
к
і
СЛ1н-
к #
VI*-
Я <с II
* И к
Ч ^ »
і
сл
05
ао
аа
а
а
її
*Зо3
**
ІЗ
її
£=г
ІЗ
I
II
а>
о
II
&:г
ІЗ
аг
II
го
'С
<с
ю
кд ІЗ
к^
II К + ко
? к
& +
К
^ г її
її
ІГ“
ІЗ
25 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
+Зх*Ах+Злг0(Адг)а+(А*)'
25. зо АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
<4
II
К ^
х
І
І
Ч,
і
сп
х^
ьГ
І
І
00к
1
А
х
II ^
<с
II
<с
II
о Іо Xю е*
я І
II
*5 ж,
X
І
II
•С
II
со <с
II
сп
х 1
со
X ч
1
сп
х
1
1 <—ч X
СП
Х^
со
X 4: н-»
ж» 1
со
т*
со
X
ч
3 1
Сі5
- »
І
СЛ
X
<с
II
X
<*■
X
ь-|ь- <е%
II
X
04
X
+
X
м Я
8
X
<с
II
X
и
«и.
ч
X
+
СП
і ? «1
д ч-
+
х4
+
сп
§
$1
СОх
X «
II 1
со
Ч х
4-
со _
х -
+ <с
к «'
і я;
х
+
Й1
•+ *І| к
' *1
к
* ] ! * ■
Ч о . і?
$4
+
кі я
*1
+
кЧ Є
к і
ігі
X
+
к*
5 і
ЇП
+
со
X
+ 04
X
І
со + со
<с оо<с:
В Я І
X + ■«“ Ч
” СП£
5* X +
I ОО
X Ск>
Л к
А .
X со
мX
+ +
*&>•<с*
*+ і
Сп х
+ +
к ІЗ
’ + *„
ІЗ 1
м £■
к *
І +
а «;
км О СО
о» X X
5 І +
я СО^
+ ж
, со
Хм Х^
о Іг»
X '
- І
І ^
* Я
Я +
+ го
спД
І Я
+
X сп
» к
о» К~
ъ І
І
К Я
X +
СО ^
26. ■ г
+
3
II
»-» х-ч *2+ И - М
+
СО
я
к
V- « *
«і і 7
I
л. ^
*18 £1
+
со
£
£
II
I
л -1 го
I
ьо
II
I
N3|—
I
ЬО
II
I
II
О
I
ьо
го ^
Л 3
Ч* и
+ -I I
II
Іб
00 ^
к,
II
< I ОС
+
СП
к
I
го
о*
I
Мп.
ч I
1 со
—ч.
^ I
Т кго — .
« • V—«• т
-ч | £>
2 00оН
II + II
I *“• I
н ~ | 00 I - •
+ —
Я* I
-ч «?
2
II
со ^ 100
II
со
* II СП
II со ьо
<с
ьо
к <с <с ■ь.
к «с
II 'к II II 1 II II
км " к к I —
1
ьо ►“* К-
к + ** К з і ^ 1 ю о к
+
± *<
— + 1 ” 1
к 05 Ч» 05 Чс Н -0 1
ьо 05 ^ — '** •• £ 4- *
1 00
к + 1 - + „ со
— к
N ^
Ч ~
—
ГО <с
- ч II
к
к ^
+
05
£
1
к -
Ч . о
і
+ к
го
+
—
-3)
(-6)
О 1
•
ГО
*!
оо
Ь>
31 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
28. 33 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
29. ПН11ПШ
34 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
ОзІЯ
+
+
ю
А
аг
Л
N
изІ>-
+
О
а
з
я
V
I
ЬоІЬ
II
5 СЛ к 1
2 2
(Ті н
V
р
и
Ю 1»-»
2
и
>2
+
ЦІ
Я
+ ЮІ Н-* 1
аз я СЛ
з
я
1
о
8
V
о
Зі 1]
II
І
»1-
Ч»
+
со
Я^
І
сл
я
+
я4
ю ц оо со из оо
й и 5
І А '
л. |х я я
оо
п н * £ II а II
4 . 0 ?
+ х 7
1
ЮІ н*| 0*
о
«■*
°ч
Й
N3
''Ч
2
м. (ТІ 11 я Я II
« ■ т ?
1
00 Я * 1
н^_8 1
и
о
II 1
и
2
V
о
X
V
0
ц
*—*
1
я
V
*■
І
4*Ія
ч
2
II
II
Iсп
5*
о| а
II
I
тоІЬ-
II
аг
II
І
юі>-|ю
II
*•
II
0
Я*
II
І
ь І СО
II
4чІЯ
п ГІ
с из
аз
"'І'
О
Й
В
ю
из 2 ю
о §со
03 я я II о
со N3
я ю и я
Л-ІЯ
II
О
II
аг
II
І со
ОО Д Д ОО
ІАСоЗ^-~>І ~ о>• п « ■
-
і X~ +
5 + м
^ ю-ї;
о ж ~
5. , +О, + СЛ
я * <2СЛ -
+<
II
4^ І СО
30. І
35 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
31.
32. 37 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
33.
34. 8.34. Д* + т ) - f(x).
у ' = lim * = Um -/<■?.> = Um + &* + П - А*. + Г>.
,w .ОД.Ї ЛГ-.0 Дх v.-.n Дх
Наприклад, у ~ sin х періодична функція, у' = cos х теж періодична.
8.35. Д -х) - f(x) — парна функція. Продиференціюємо рівність: f'(-x) х (-х )’ -
• f'(x) =>-f'(-x) —f (х), замінимо -х - а => х - -а => - f ( a ) **/’(-о) непарна функція.
Наприклад, і/ - cos х — парна функція, а у' —-sin х — непарна функція.
8.36. Д -х )«»-Д х) — непарна функція. Продиференціюємо рівність: /'(-х) х (-х)' =■
*■ -f'(x) => -f(~x) •* -Д х ) Д -х ) - Д х) — парна функція.
Наприклад, у - sin х — непарна функція, а у' = cos х — парна.
8.37. 1) Не диференційована. Наприклад, f'(x) —х диференційована в х0 «= 0, а
g(x) =■|х| — ні, то у - f(x) + д(х) —х + |хі не диференційована в х0 = 0.
2) Може бути диференційованою, а може — ні.
Наприклад, !{х) - |х| не диференційована в х0 - 0, £(х) = -|х| теж не диференці
йована в х0 “ 0, а у - Дх) + g(x) - 0 диференційована в х„ =» 0.
Ах) = — і g(x) = Дг не диференційована в х„ = 0, сума у = /(х) + g(x) = —+ -V
х х х х
теж не диференційована в х„ = 0.
8.38. 1) Може бути диференційованою, а може — ні.
Наприклад, f(x) - 0 диференційована в х0 —0, а g(x) —|х| — ні. Добуток
у = ((х) g(x) = 0 диференційована в х , - 0.
Дх) - х диференційована в х„ - 0, a Д х) = — ні, у = Дх)д(х) = не дифе
ренційована в ї , = 0. * *
2) Може бути диференційованою, а може — ні.
Дх) = і Д х) = не диференційована в х0 - 0, а добуток у - f(x)g(x) = 1 е
vx
функція диференційована в х0 «• 0.
Дх) = — і £(х) = -^ не диференційовані в х„ —0, добуток і/ = f(x)g(x) = теж
х х х
функція не диференційована в х0 = 0.
9. Рівняння дотичної
9.1. X) Дх) - ха + Зх, х„ - -1; Дх„) - Д -1) - -2; Д х) - 2х + 3; Д -1 ) «= 1.
Рівняння дотичної: у —Дх„)(х - х0) + Дх„); j /“ X + l - 2 = > j/“ x - l .
2) Дх) - х3 - 27, х0 - 2; Д2) - -19; Д х) - 3xä; Д 2) = 12.
Рівняння дотичної: у - 12(х - 2) - 19; у - 12х - 24 - 19; і/ •» 12х - 43;
Рівняння дотичної: (/ = -4^х - і j + 2; у ™-4 х + 4.
4) Дх) = 47х - З, і , - 9; Д9) - 9; Д(х) = /'(9) = | .
2 2 2
Рівняння дотичної: і / = —( х - 9 ) + 9; У ~ —х - 6 + 9; у = —х + 3.
З 3 3
П2
егз
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
35. 5) fix) = sin x, x0 = 0; /(0) = 0; f(x) - cos де, /'(0) - 1.
Рівняння дотично:: у = х.
f(x) - cosx, х„ - я, f(n) = -1;
6) А х) - -sin х, f (я ) = 0.
Рівняння дотичної: у = -1.
7)
Д І1П П П Л Д У І П - І П Ш . у -- І .
/(x) = t g ( x - - ) f ^ 0 = 2 - ' ( f ) “ 1: /,(jc)= - f A я у r ( f ) = 2-
( n V
Рівняння дотичної: у = 2^x - —J+ 1; у = 2х - я + 1.
8) fix) = х
х + 1
•о - 2, /(х„) = /( - 2 ) - 2; /'( х ) =
Рівняння дотичної: у = х + 2 + 2 ;у = х + 4.
9) /<жг) = V2x + 5, х„ = 2, /(2) = 3; /'(х) =
1
X+1
г; /'(-2)
^ т т ґ /,(2)4
і 1 2 1 7Рівняння дотичної: у = —(* - 2) + 3; у = —х — +3; у = —х + —.
з З З з з
9.2. 1) /(X) = 2ха - Зх, х0 - 1, /(1) = -1; fix) - 6х2 - 3; A D - 3.
Рівняння дотичної:у —3(х - 1) - 1; у —Зх - 3 - 1; j; = Зх - 4.
2) fix) = 0,5х2- 2х + 2, х„ - 0. .ДО) = 2; Ах) = х - 2; /40) - -2.
Рівняння дотичної:у = -2х + 2.
3) /(х) = cos х, х „ = -|, А х) - -sin х, / ' ( | ] = -1-
Рівняння дотичної: «/ = —^де — ; у = - х + ^ .
4) /(х) = -sin х, x „ = Y = 2lt + f : ^ ( ^ ) = sin( 2n + f ) = sinf = 1;
к
- cos —= 0.
2
А х) = cos x, /'(^ p ) = cos^2n +
Рівняння дотичної: у =» 1.
5 )/(* ) = c tg (x + j ) , x0 = - ^ ; / ( - £ ) = ctg ( - l ) = - l ;
Г(Х) = " . ,[ кУ Г("?) = " . J к) = ~
81П1X+l ) , 4 4 2
=- f - 2-
Рівняння дотичної: у = -2^x + -1; у
6) /(x) = Alx2 + Зх, x0 - -1 . fix0) = /(-1) = 1;
8x + 3
-2x - n - 1.
/'(x) = , .
2 j4 x ‘ + 3x
Рівняння дотичної: у
хг - 4x
7) fix) ■■
x - 2
х0 - 3. /(3 )=
2,5(x + 1) + 1; j/
9 - 1 2
-2,5x - 2,5 + 1; у = -2,5x - 1,
= -3;
,,, „ (2x - 4)(x - 2) - (x2 - 4x) 2x2 - 4x - 4x + 8 - x2 + 4x
ПХ)= ------------ 0^2? =(x - 2)2
x2 - 4x + 8 ..... 9 - 1 2 + 8
1 (3) ■ 5.
(x - 2)2 ’ ' "" 1
Рівняння дотичної: у = 5(x - 3) - 3; у —5x - 15 - 3; у = 5x - 18.
36. 9.3. Г М = х2- з* - з.
Графік функції перетинається з віссюординат, якщо х = 0.
/(0) - -3; Г(х) - 2х - 3; /'(0) - -3.
Рівняння дотичної: у = -Зх - 3.
Л0 )-о о .|-І;2) /(x) =cos(|- л0-0.
.... 1 . ( х к ) 1 . ( п ) 1 . л 1 7з 73
2 2 3 ) 2 У 3 ) 2 3 2 2 4
v/з I
Рівняння дотичної: у=-—х+—.
9.4. 1) Я*) = 2л:3- 5л + 2.
Графік функції перетинається з віссюординат, якщо х = 0.
/(0) = 2; Г(х) = 6х2- 5; Г(0) - -5.
Рівняння дотичної: і/ = -5х + 2.
2) /(х) =зіп^Зх - -jj, хо= 0; /(0) =sin^“ j
/'<*>« Зсов(здг- І), ПО) =3cos[-^) =
І Ї
2 '
sin—=
4
„ я Зч/2Зcos—=----
Рівняння дотичної: у =—;—х-З-J2
2
9.5. 1) Г(х) - 8л3- 1.
Графік функції перетинається з віссюабсцис, якщо у = 0.
8х3_ , ---- зРозв’яжемо рівняння /(х) = 0. 8х3- 1 * 0
п Л) = 24л2; г ( |) = ;6.
Рівняння дотичної: у=6[х - —]; у —6х - З
1 2J
2) /(х) =х - - .
х
1 х * _1
Якщо у = 0, то х ---=0, ------ =0 =>х1
X X
т > = і + Л ; /Ч±і) = 2.
х
Рівняння дотичних: у = 2(х - 1) і у - 2(х + 1);
у = 2х - 2 і у « 2х + 2.
9.6. і) Лл) =
1=> х =—=*х =—
8 2
1 = 0 =>х = ±1;
х —1
х2 + 1
Знайдемо координати точки перетину графіка функції з віссюабсцис,
х —1
fix) - 0
Xі + 1
=0 =>х - 1 1.
. х2+1- (х- 1) 2х х2+1 - 2х2+2х -х2+2х+1 у 2 1
/ ( * ) = --------- — 2— 7Т5----------= ------- ~ 2— 7^ ---------= Т " 2— / ( 1) = Т = о*
(х +1) (х2+1) (х2+1) 4 2
Рівняння дотичної: у =—(х- 1); у= х- —.
2) /(х) - Зх - х2. ' 2 2 2
Розв’яжемо рівняння /(х) = 0=^3х-х2= 0=> х(3 -х) = 0=>х-0 або х = З
П х ) = 3 - 2х, ПО ) = 3; П З ) = -3.
Рівняння дотичної: у = 3(х - 0) і у —-3(х - 3);;
у = Зх і у * -Зх + 9.
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
37. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка;Д.А.Номіровськоготаін.)
9.7. у —2х2^ * + 1, дотична паралельна прямій у = 7 х - 8.
у' = 4х - 1, */'(*0) = Л * 7 = э 4 х - 1 = 7 =^4хе=8=2>х —2=> <у(2) =*8-2 + 1 « 7
=> координат*1точки (2; 7).
9.8. у = —, Д ОТИЧНІ паралельні прямій с/- -х.
х
У ' = -р -» £'(*<>) = к * - 1 => - —5- = -1 =>дг2 = - 1 ^ > х - ± 1 = > у(1) « 1, г/(-1) « -1
=> координат*1точок (1; 1) і (-1; - 1).
9.9. № - 2 *іп х + з С08 х, ж, = хг = ^ , / ( | ] = 2. / ( у ) = -2;
Г(х) - 2 соз * - 3 він х, г ( | ] = -3, / ' ( у ) = 3.
Рівняння дот>1Чыих: у = -3 ^ * - ^ + 2 і у = З^х - у ) - 2;
у = -Зх +— •*■2 і у = Зх - 2 =>&, = -3, к2- З, А1* кі дотичні перетинаються.
9.10. 1) Дх) *>х2- 7х + 3, а - 45*.
/’(х) = 2х - 7, * = А*») ^ Ье а => к = 45" =, 1 =>2х- 7 = 1=>2х = 8 = > х “ 4
=> Д4) - 16 - 28 т 3 - -9 => (4; -9);
2) /(х) = -Зхг+2і/3х - 2, а = 60*.
Г(х) = -6х + Ф , Ь= 60° = 73;
-6 х + 2 /з = ^ = * -6 х = -7 з => х = — => ^Г.?/®] = _ і. + і
/ і - ч 6 V6 / 4
(#■-?)■
3) /(х) = -УзІ+2, а = 45*.
З і. і_ іс* і з
9 - 1 1 52 = - 1Т = --- =>
4 4
/'(*) ' = != » 2>/Зх + 2 = ;
2.УЗх"+ 2 ’ ° " " 2Узх + 2
4(3х + 2) = 9 =>Зх +2 = 2 =>3х = і =» = -і-=> /("-А.) = .І- + 2 = ./А = - =>(— •
4 4 12 ч12/ ї/4 І4 2 І 1 2 ’ 2 І ’
4) «х) = ^ ± |. а = 135*.
х - 2
/'(х) =
х - 2 - (* +7) _ х - 2 - х - 7 9
(х-2)1 ( * - 2)2 (* - 2)
А -1Є135* = иГ(180 -45*)= 45* - - 1; - - - ^ ^ -І =>(х-2)2- 9 = > х - 2 - 3
а6ох-2 = - 3 « * = 5а б о х * -1 =>/(5) = Н = 4: , (_1) = _ | = _2 (5;4). (-1; -2).
9.11.1) Пх)=>'1З х - у , а —60*.
Мх) = х/3-х?. * =/ (*о) = 4?60° = х/З х/з - X і = 7з =» х = 0 =>/(0) « 0 =>(0- 0)
2) /(х) = х* - 2хг + х - 1, а = 45*.
/(■*) “=Зх2- 4-*’+ 1» /(*<>) **^ = *£ 45* ■=1 ^ Зх2- 4х + 1 - 1 => Зх2- 4Х = о=>
=> х(3х - 4) * 0 =>х = 0 або Зх - 4 - 0 => х - 0 або х = і =>/(0) - -1,
г ( - ) _ Л - 12 і 4 ! _ 64 -96 і 1 ^ 32 ^_9^= 23
І О І пя А О 27 ° Пт о« п»
‘ 27 0 З 27 27
38. 9.12. 1) f(x) - 6 - x - x*, f'(x) - -1 - Зх2 < 0, д: e R => tg a < 0 => a є f к j
a тупии кут;
■X+ 3 - 5 + x
i x - 3 )
7 < 0;
( x - 3 ) 2
x e (-oo; 3) u (3; +oo) = > t g a < 0 = ^ > a — тупий кут.
9.13. 1) fix) « x5 + 2x - 8, /'(л) - 5л:4+ 2 > 0, х е R => tg a > 0 => a — гострий кут;
2) fix) =
1 -л:
, /'(*) = -------- 5- > 0, х є (-ос; 1) w (1; +х) = > t g a > 0 =>a — гострий кут.
(1 —х)
9.14. 1) fix) «=х3 - Зх + 1, f (*) = Зх2- З, Д х) - 0 , Л - 0 = > З х 2 - 3 - 0 = > х 2- 1 = 0
=> х = ±1 => /(1) = - 1 ; /(-І) = 3 => рівняння дотичних: у - -1 і у - 3.
2) f{x) = - х* - 4 х 2 + 1, Г(х) = 2х3 - 8х, f(x) - 0, k - 0 => 2х* - 8х - 0 => х3 - 4х - 0
2
=* х(х2 - 4) - 0 => х(х - 2)(х + 2) - 0 х - 0 або х - ±2 => /(0) « 1, f{±2) =>
—8 - 1 6 + 1 - - 7 = ^ рівняння дотичних: у - 1 і у - -7 .
9.15. /(х) = - Xі - 3* + 4; f{x) - х2- 2л: - 3; k = 0 => Д х 0) =»0=>х2- 2 х - 3 = 0
З
=> Xj = 3, х2 = -1 => /(3) = -5 , /(-1) = - і - 1 + 3 + 4 = 5^ = => рівняння
Г7
З
дотичних: і/ - -5 і у =
9.16. 1) /(х) “ х2 - 5х, дотична паралельна прямій у - -х.
f(x ) - 2х ± 5, k - -1 , А - /'(х) => 2х - 5 « -1 => 2х - 4 => х - 2 =* /(2) - 4 - 10 - - 6.
Рівняння дотичної: у = -(х - 2 ) - 6 = > у - - х + 2 - 6 = > у - - х - 4 .
2) /(х) = х - - і , дотична паралельна прямій у - Зх.
х
л* >= і + 4 - = * = п х а) - з
X X
X3 + 2
= 3 => Зх3 = х3 + 2 2х3 - 2
- 1 => х - 1 => /(1) - 0 .
Рівняння дотичної: у - 3(х —1) => г/ З х - З .
3) fix) *» 2х3 + Зх2 - Юх - 1 , дотична паралельна прямій у - 2х + 1.
fix) - 6х2 + 6х - 10, k - f( xQ) - 2 => 6х2 + 6х - 10 = 2 => 6х2 + 6х - 12 = 0=*
х2 + х - 2 - 0 = > х —-2 , х - 1 => /(-2) - -16 + 12 + 20 - 1 = 15, /(1) - - 6.
Рівняння дотичних: у - 2(х + 2) + 15 і у - 2(х - 1 ) - 6 = > у = 2х + 4 + 15 і
у - 2 х - 2 - 6 = > у - 2 х + 1 9 і у - 2 х - 8 .
9.17. 1) fix) ** Зх2 + 5х + 3, дотична паралельна прямій у - -7 х + 3.
fix) - 6х + 5, /г - f i x Q) - -7 => 6х + 5 = -7 => 6х = -12 => х = -2 => /(-2)=
- 1 2 - 1 0 + 3 - 5 .
Рівняння дотичної у - -7(х + 2) + 5 =? у - -7 х - 14 + 5 => у = ~7х - 9.
2) f(x) = VI. х > 0.'дотична паралельна прямій у —х.
= 1 2-Ух = 1 => *Ух = і =* х = —=>
2Vx 2 4
П*> =
І 7 х
, х > 0 , /г - Г(хЛ) - 1
ш+/
2 ї ї г
Рівняння дотичної: у = х - —+ —=* у = х + —.
9.18. /(х) = 4х3, у - 12х - 10, k - f(x 0) - 12.
fix) - 12х2, 12х2 - 12 => х2 - 1 => х - ±1 => fi1) - 4, /(-І) - -4 .
Рівняння дотичних: у —12(х - 1) + 4 і у « 12(х + 1) - 4 => у « 12х - 12 + 4 і у «
—12х + 12 - 4 => у - 12х - 8 і у - 12х + 8 => пряма у = 12х - 10 не являється
дотичною.
сгз
*3"
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
39. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
. I
■р
ІІ
•м
>
5
9.19. у - sin л, у ®X.
*/' - COS x, k = f(xQ) = 1 cos X - 1 -> X = 2лЛ, Л € Z => (/(2ял) = 0, я e Z.
Рівняння дотичних: у = х - 2лл, л € Z.
Якщо /і - 0, то у * х. Отже, х «= 0.
9.20. У = 4х, у=і-г +і;
У' = І 7 Г * = П х в) Л =» - ^ _ = І ^ , - x ^ ^ D - i .
Рівняння дотичної: і/ = ^ (* - 1) + 1 => у = і х - і +1 => {/ = ^ х + - пряма
2 2 2 2 2
У = —х + і дотична до графіка функції у = 7х. Отже, х0 - 1.
9.21. /(х) « х2 - 4, х0 = - 2 , /( - 2) - 0 .
Г{х) - 2л, Г(-2) = -4.
Рівняння дотичної:
у = -4(х t 2) => j/ - -4л - 8.
•S.V.C* = ^ІОАІ •ІОВІ = І •2 •8 = 8 (кв. од.)
9.22. /(*) - х* + х* - бх + і,
х0 - 1*
/(1) “ -3 .
fix) - Зл2 + 2л - 6,
Ш ) - - 1.
Рівняння дотичної:
у = —(л - 1 ) - 3 г з > у —- х + 1 - 3 =
S„OB = ГІОАІ •ІОВІ = і •2 •2 = 2 (кв. од.)
9.23. .2 _ 2, і/ “ л3 - 2х, у « х2 - 2л, у - -л 2, л0 « 1.
Дотична з віссю абсцис утворює тупий кут, отже, Г(х ) < 0.
У' = 2л, е/'(1) = 2 > 0; у' = Зл2 - 2, </'(1) - 1 > 0; у’ = 2л - 2, ^'(1) - 0; у' - -2л,
У 1) - ”2.
З цього випливає, що на рисунку 9.2 зображена дотична до графіка функції у * -л 2.
9.24. /(*) =-л/гГТТ, дотична перпендикулярна до прямої у - 2л + 1 *-*0.
Прямі перпендикулярні тоді і тільки тоді, коли виконується рівність кхкг = -1 .
Л1 - 2 => к2 = - ^ .
/'(*) =
1
г"«---- = => 4 2 7 + 1 = 2
V2x + 1 22%/2л + 1 %/2л + 1 ’ ° 2
= > 2 л + Х = 4 = > 2 л « = 3 = > л = 1,5 => /(1,5) - -2 => (1,5; 2).
9.25. /(*) » л* + 2л - 1.
Припустимо, що існує дотична до графіка функції, яка перпендикулярна до пря
мої у * -л . Тоді виконується умова к.к, =* - І . Маємо: к, - -1 =* Л « 1.
/'(л) * Зл2 + 2, /Чл0) - /г2 33 1 => Зл2 + 2 = 1 => х7 = — не має розв’язків =>
. З
не існує дотичної до графіка функції, яка перпендикулярна до прямої у = -л.
9.26. у - л2 + Ьх + с, у “ 4л + 1, л0 == І, уп «= 4 + 1 ** 5;
у' « 2л + 6, у'О) * 2 + Ь, к ** /'(л.) « = 4 = > 2 -е 6 = 4 2;
у = х2 + 2л + с, у(1) - 1 + 2 + с,і/()*=5=>3+- с = 5 = > с - 2 .
Отже, 6 " с - 2.
40. 2а + b = 7, а = З,
а + b = 4 [6 = 1.
9.27. у - ах2 + Ьх + 1, у —7х - 2, Л(1; 5).
у' = 2ах + 6, і/#(1) * 2а + 6, у'(*0) = А = 7=^2а + 6 = 7.
Підставимо координати точки А в рівняння у = ах2 + 6 х + 1 : а + Ь + 1 = 5.
Г2а + 6=7,
Розв’яжемо систему лінійних рівнянь: < =>
[а + 6 1 = 5
9.28. f(x) ** 2х2 + 2, Л/(0; 1), рівняння дотичної у = kx + 1.
f(*) = 4х, f(x 0) = 4х0, k ~ 4х0 => у = 4х0х + 1.
Нехай (х0; у0) — точка перетину /(х) = 2л2 + 2 і прямої у = 4х0х + 1, тоді
2*о + 2 = 4*о*о + 1 =» 2*о = 4*0 - 1 => -2x1 = -І =» | =* *„ = ± =>
А = ±-Д» = = ±2^2 => рівняння дотичних: у = 2-j2x + 1 і u = - 2V2x + l.
V2 2
9.29. rt*) - *г - 4, М(2; - 1).
Нехай у = kx + b рівняння дотичної, тоді 2к + Ь = -1 b - -1 - 2к => у =
» *х - 1 - 2*;
f(*) = 2х, k = f (х0) - 2ху.
(х0; у0) — точка дотику fx) = х2- 4 і прямої у = /гх - 1 - 2 k => у •* 2х0х - 1 - 2 х
х 2х0 => x* - 4 = 2xq - 1 - 4х0 => xj - 4х0 + 3 = 0 => х0 = 1 або х0 = 3 => k = 2 або
* = 6.
Рівняння дотичних: і/ = 2х - 5 і у = 6х - 13.
9.30. /(х) = — — 0 (0; 0), у = kx — дотична.
/'(*) = 4Х ~ { Х ї ї ) = 4* 4* + 1 = і_ ; /'(*„) = -!-= А;
(*0; </0) ~ точка дотику /(х) = — — - і у = кх = -^.
Маємо рівняння:
4х0 - 1 х0 4хл - 1 1
=> 4хл- 1 - 1 => 4хл= 2 ■=> хп = —
' G M - * - Q 4
№
9.31. У = х + —, (0; 6), у =* йх + 6 — дотична.
х
З 3 ( з
У' = 1 ї » у'(*0) = 1 Ї = к =» у = 1 5- х + 6 — дотична.
X х0 V х0 у
(Хп; Уп) — точка дотику у = X+ — і прямої у = [ 1 - ■їх + 6.
* І 4 )
2 / з д 2 0
Розв’яжемо рівняння: х0 + — = І 1 ---- =- х0 + 6 => х0 + — = х0 ------+ 6 => — = 6
*о І 4 ) х о х о х о
=>х0 - 1 г » А 1 ) - 4 ^ > ( 1 ; 4 ) .
9.32. Д*) = 3 - | * 2, Л(0; Ь).
х
Нехай рівняння перпендикулярних дотичних мають вид: у = /гх + 6 і у = - —+ Ь
(добуток кутових коефіцієнтів дорівнює - 1).
LP3
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
41. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.) /'(*) в ~Х, Пхп) = -х „ => рівняння дотичних у = -х0х + 6 і у = — +6.
(*<>; Уо) 41~хо* У<) *“ точки дотику.
Маємо:
з ■- • *- +6;& Хп
|0 = 1 - х*. [•*0=±1.
1
1 . => < 7 Опке, Ь= —.
6=4- Й : I6=2-
9.33. 1/= Л(0; 6).
1 1
—х* ~ —х2+Ь 2■*« хо т ~
=> ^
^V*2 і . А. У^ 1
к у
2х» - 1+6, у Г .
/ і
/ ! 1
____А ! 1
1
1 х 4___1___1
/ /
1-----Г“ї Г ---^
1.1
МІ!
і*
і/ - /гх + 6 і */ = -^- + 6 перпендикулярні дотичні (добуток кутових коефіцієнтів
дорівнює -1 — умова перпендикулярності двох прямих).
Пх) =
Розв’яжемо систему рівнянь:
2 = а2х0+ а,
а 2(4х0 + 1) = 4;
( а - 2)2- 0 =>а- 2 = 0 = > а^ 2.
4(2 - а) +а2= 4; [а2- 4а + 4 = 0;
9.35. Ґ(х) = >І4х - 1, у =* 2х + а; /'(*) =—т—1 = —г 2 ■;
2у4*-1 ч/4дт-1
1у = 2 => V4дг —1 =1 = > 4 л - 1 = 1 = > 4 д : = 2=> д: = —=*
У4дт - 1 2
СО
* = П*о) - 2
= 1 ^ рівняння дотичної і/ = 2^х - ^ + 1 => ї/= 2х - 1 + 1 =^у = 2д:=>а = 0.
43. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
2) /(х) = і , ЛІ) “ 1. f(2) = f(2) - /(1) = і - 1 = - і ;
ї„ 6 ( 1; 2), /'(*) = - Л
л2
1 1
75;
пх
3) f{x) = sin - у . /(1) = 1» /(2) “ 0, /(2) - /(1) = - 1;
/і v я пх я ял0 . ялЛ 2 ялА 2
л0є(1;2), f (л) = —cos— =* —cos = -1 =э cos— ~ = ----=> — - = я - arccos —
2 arccos
2 2 2 ' 2
2
*0 = 2
10.4. l) /(*) - *2, [1; 3], A3) “ 9. AI) - 1; f{3) tJ {1) = /'(*„),
*o є(1; 3), /*(*) - 2л => 2x0 = 4 => x0 = 2;
2)/(*) =7?. ((3) =7з, A D -l. /'(*)-j Jj -. ^ /a )-n*«)
7з-і
>/*o = /Г - ^ V ^
7з + 1
2 > /Z _ 2 ~ ' • ' • - Д - І - ~ (-ч/з - і)(7з + 1)
( 7 з + 1)2 3 + 273 + 1 4 + гТз , 7з
7з +і
ЛА = = 1 +
ox / / X ГС* -/0 . З я Я V2 ,,„v Т І
3) /(л) = cos — , /(3) = cos — = - cos - = — —; /(!) = — ;
4 4 4 2 2
72 ТІ
/( 3 ) - /( l) 2 2 TІ v я . яд:
------ö------= — «— ~ = — — r f M = - - s i n — =>
'j i'"
iii
M
T i яд:,.я . ял0
—Sin--- - = ------ => sin ----
4 4 2 4
2ТІ ядео _
4
= arcsin
272
f
. 272
л0 = —arcsin
я я
10.5. 1) /(*)-*• + * + 1, х0 - -0,5; /)(/) = R.
Л(*) * 4дг* + 1, /'(-0,5) =» -0,5 + 1 s 0,5 * О => за теоремою Ферма /(х) не набуває
в точці х0 = -0,5 ні найбільшого, ні найменшого значення.
2) /(*) = —! - - * + 4 г. Ш - U ; 3), ж = 2.
Г М - ^ ^ ~ 1 + • / #(2) =1-1-*- —= і^ 0 = > за теоремою Ферма f{x) не набуває
в точці л0 ™2 ні найбільшого, ні найменшого значення.
3) /(*) » sin л + cos л2, D{f) - [1; 2), л0 = ■-;
Г М = cos х - 2дг sin х2, = —я s i n * 0 =* за теоремою Ферма f M не
набуває в точці л0 = ні найбільшого, ні найменшого значення.
10.6. 1) /(*) - (*2 + 6л + 8)(л2 + 14л: + 48), л0 - -3.
Г М = (2л + 6)(л2 + 14л + 48) + (л2 + 6л + 8)(2л + 14) = 2л3 4- 28л2 + 96л + 6л2 +
288 + 2л3 + 14л2 + 12л2 + 84л2 + 16л + 112 - 4л3 + 60л2 + 280л + 400;
44. /'(-3) = 4 x (-27) + 60 X 9 - 280 x 3 + 400 - -108 + 450 - 840 + 400 - -8 * 0 =>
за теоремою Ферма fix) не набуває в точці xQ= -3 ні найбільшого, ні найменшо
го значення.
2) /(*) = - + х2+ —Ц , D(f) = (0; +»), = 1.
х х + З
2 1 1 1
f'{x) ------- + 2.г-----------7-; /'(1) = - 2 + 2 ----- = ------ * 0 => за теоремою Ферма
х {х + 3) 16 16
fix) не набуває в точці х0 = 1 ні найбільшого, ні найменшого значення.
3) f(x) = cosx - sin д:2, D{f) = [0; 2], xQ= J^;
fix) = -sin дг- 2д: cos Xі ; /' ^^ j = - sin * 0 => за теоремою Ферма fix) не набуває
в точці х0 = ні найбільшого, ні найменшого значення.
10.7. 1) ’cos х - cos у < х - у
fit) = cos t , /(f) диференційована на [де; у].
За теоремою Лагранжа існує t0 є (д:; у) така, що f'(t0) =
cos х - cos у
f(x) - т
x -У
, /'(f) = -sin t.
Ґ (to) - r ~L—— ^ = —sin t0 => |cos д: - cos j/| =* ]-sin fj x x - y => |-sin fJ < 1
x —у
|cos д: - cos y < x - y.
2) |tg * - tg J/II !* - |/l,
fit) = tg t диференційована на [у; х]. f'(t) = —
cos t
За теоремою Лагранжа існує t0 є(у; x) така, що f'it0) =
fix) - fiy)
tg x - tg у
x - y
1
COS“
tg* - tgy
X - y
t g x - tgy| = => cos2 f0 £ 1,
>1, Itg X - tg t/| > x - e/|.
COS j0
10.8. 1) |sin X - sin y < x - y.
f{t) = sin / диференційована на [іу; де].
За теоремою Лагранжа існує є іух) така, що f'(t0) =
/ЧО = cos t
sin* - sin у
X - y
cos <0 => |sin x - sin y - x - y x |cos fj
|cos tJ й 1 => |sin * - sin </| £ |* - y|.
2) |ctg * - ctg y>x - y, x є (0; л), у є (0; л);
f(t) - ctg <, f(t) =
sin f
fit) диференційована на [у; де]. За теоремою Лагранжа існує tQє(у; х) така, що
/ ю
fix) - fiy) c t g x - c t g y
x - y x - y Sin tn
|ctg x —ctg y| = sin2 tn<, 1;
T T > 1, jctg x - ctg y £ x - y- en
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
45. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
1ГЭ
10.9. g(x) « f(x) sin X. x0 e [0; It].
Функції fix) і у ~ sin x диференційовані на R, то g{x) теж диференційована на R.
За теоремою Ролля існує х0 є [0; я], що g'(x0) = 0.
£'(х) “ fix) sin х 4- f{x) cos x * 0.
10.10. Розглянемо у - fix) cos x : f{x) і у - cos x диференційовані на R.
За теоремою Ролля існує х0 є що У'іх0) ”
Отже, у1= fix) cos х - fix) sin x => рівняння fix) cos x - fix) sin x *=0 має принаймні
( я
один корінь на х є — ; —І.
fix) cos х ^ /(х) sin х => /'(дг) - fix) tg х має теж принаймні один корінь на
10.11. Ні, Василь неправий, fix) = |х| недиференційована в точці х0 = 0.
11. Ознаки зростання і спадання функції
11.1.1) fix) - х2+ 4х - 7, fix) = 2х + 4, 2дт 4- 4 > 0 => х > -2 , 2* 4- 4 < 0
Зростає на [-2; 4-од), спадає на (-од; -2].
2) fix) - 2х3 - Зх2 + 1, /'(х) - б*2 - 6х - 6х(х - 1).
Зростає на (-од; 0] u [1; 4-од), спадає на [0; 1].
3) fix)
— 3(х2
-х3 + 9х2 4- 2Ід:, /’(х) - -З х2 4- 18а: + 21
6х 7) - -3(х - 7Кх + 1);
Зростає на [-1; 7], спадає на (-од; -1] u [7; 4-од).
4) fix) = х4- 2х2 - 3, fix) =
” 4х3 - 4х = 4х{хг - 1) =
- 4х(х - 1)іх 4- 1).
Зростає на [-1; 0] ^ [1; 4-од), спадає на (-од; -1] u (0; 1].
5) fix) = х* 4- 4х - 8, fix) = Зх2 + 4 > 0 => зростає на R;
__
/ 4- Л,
6) /(*) = ! і 4
4
8х 4- 9, fix) = х3 - 8.
Зростає на [2; 4-од), спадає на (-од; 2].
11.2. 1) Ях) - -х 2 4- 6х - 5,
fix) - -2х 4- 6 - -2(х - 3).
Зростає на (-од; 3], спадає на [3; 4-од).
2) /(х) - х3 4- Зх2 - 9х, fix) = Зх2 4- 6х - 9 =
- 3(х24- 2х - 3) = 3(х - 1)(х 4- 3).
Зростає на (-од; 3] u [1; 4-од), спадає на [-3; 1].
3) fix) = —х4 - 2х2 4-1, fix) - х3 - 4х =
4
- х(х2 - 4) - х(х - 2)(х 4- 2).
Зростає на [-2; 0] u [2; 4-од),
спадає на (-од; - 2] и [0; 2]. ________ v • ^
4) fix) - х4 4- 4х - 20, f(x) “ 4х3 + 4 = Цх94- 1). х
Спадає на (-од; -1], зростає на (-1; 4-од).
11.3. 1) fix) ° х4 - 4 Х 3 4- 4х2 - 1, f(x) -
= 4х3 - 12х2 4- 8х = 4х(х2 - Зх 4- 2) “ 4х(х -
Зростає на (0; 1] kj [2; 4-од), спадає на (-од; 0] v [її 2].
1)іх - 2).
46. Зростає на (-ос; -3] u [-1; 1] u [3; +со), спадає на [-3; -1] u [1; 3].
4) /(*) = х 2 + - , f x ) = 2х - — =
2х - 2 2(х3 - 1)
Зростає на [1; +оо), спадає на (-ос; 0) w (0; і].
, 9 , 9 jc2 - 9 (* - ЗКх + 3)
5) /(*) = * + - , П *) = 1 - — = ---- — = ^ ^
X X X X
Зростає на (-ос; -3 ] u [3; -ке), спадає на [-3; 0) и (0; 3].
2х(х + 2) - (х2 - 3) 2х2 + 4х - хг + З
6) Ах) =
х2 - З
х + 2
, /'(*)
( х + 2) ‘ (х + 2)2
х 2 + 4х + 3 (х + 1)(х + 3)
(х + 2у (х + 2) -З
Зростає на (-оо; -3 ] u [-1; +03), спадає на [-3; -2] и (-2; -1].
7) Ах)
X - 2х + 1
, Г(х)
(2х - 2)(3 - х) + (х2 - 2х +1)
3 -
6х - 2х2 - 6 +
X
2X + Jг2 - 2х + 1
(3 - X)2
(х - 5)(х - 1;)
(3 - х )2
ОО
■*г + 6* - 5 -(х 2 - 6х + 5)
( 3 - х )2 (3 - х)2
Спадає на ( - 00; 1] <j [5; +оо), зростає на (1; 3) w (3; 5).
лч „ х ч х2 - 9 - х 2х -х 2 - 9
8) Ах) = —— f (х) = — — — — — = — — — < 0Т х * ±3.
х 2 - 9 (х2 - 9)2 (х2 - 9)2
Спадає на (-сс; -3 ) j (-3; 3) ^ (3; +оо).
11.4. 1) Ах) = Зх4 - 20Х3 + Збх2- 4, /'(х) - 12х3 - 60х2 + 72х = 12х(х2 - 5х + 6)
« 12х(х - 3)(х - 2).
Ах) зростає на [0; 2] w [3; +00), ----------- ; 1---------►
спадає на (-со; 0] и [2; 3).
2) /(х) = 9 + 4х3 - х4, f(x) - 12х2 - 4х3 - 4х2(3 - х).
Ах) зростає на (-оо; 3], спадає на [3; +оо).
3) /(, ) , * ц » , r w = - 2 (x - 5 )- (2jJ- 9) 2^ - 1 0 - 2^ 9
х - 5 (х - 5)2
f(x) спадає на (-ос; 5) kj (5; +00).
( х - 5 у ( x - 5 f < 0 ' X " 5-
4) f(x) =
x l + 5х
/'(х) =
(2х + 5Кх - 4) - (х2 + 5х)
х - 4 (х - 4у
_ 2х2 - 8х 4- 5х - 20 - х2 - 5х _ х2 - 8х - 20 _ (х - 10)(х + 2)
(х - 4)‘ (х - 4) ( х - 4 )2
Ах) зростає на (-со; -2 ] [10; +00), спадає на [-2; 4) w (4; 10].
б, М - 9 Х + Ц . A , ) - =
X X X X
Ах) зростає на (-со; 0) vj [2; +сс), спадає на (0; 2]. «
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
47. к. ,, . _ X і ... . _ 2х(х2 - 4) - х г 2х _ 2х3 - 8х - 2х3 8х
)Г ( ) “ *, - 4 ’ (х2-4)г (х2-4)2 = (хг-4)2
f(x) зростає на (-сс; -2) и (-2; 0], спадає на [0; 2) u (2; +оо).
- 2 0" _____
11.5. Спадає на (-«>; х,] о [х2; х3].
11.6. б)
11.7. Зростає на (-а>; -3 ] и [3; +сс).
11.8. f(x) спадає на [-1; 1J.
11.9. У= §(•*) спадає на R, тому що g'ix) < 0 на R.
11.10. 1) /(х) = 6 - х + і х 2 - і х я; f ( x ) = - l + x - x ! = -(x ’ - * + 1) =
- ( Н ) Ч ) ~ Н Н <0і
2) /(х) = -2 х а + 2х2 - Юх + 80; /'(*) = -6 х г + 4х - 10 = - б ( х 2 - | г + ^ } =
- Ч Н Ч М ( Ч ) ’ * Н М Н ) ’ " т ) - "
3) /(х) = sin 2х - Зх; Г(х) = 2 cos 2х - З < 0; -1 5 cos 2х S 1; -2 < 2 cos 2х < 2;
-5 < 2 cos 2х - 3 < -1 .
11.11 . 1) fix) ~ 10х3 - 9х- + 24х - 90; f(x ) - ЗОх2- 18х + 24 ~ 6(5х2 - Зх + 4) > 0;
Д = 9 - 4 х 5 х 4 = -71 < 0;
2) fix) = sin х + х3 + х; Ґ(х) = cos х + Зх2 + 1 > 0; cos х + 1 £ 0; Зх2 > 0;
3) fix) = cos Зх + 4х; f(x) = -3 sin Зх + 4 > 0; -1 < sin Зх < 1;-3 <, -3 sin Зх < 3;
1 < -3 sin Зх + 4 < 7.
1 1 .1 2 .1 ) f(x) = хІ2 + sin х; f i x ) = І2 + cos х > 0 => /(х) зростає на R;
2) f(x) = х - cos х; f ix ) = 1 + sin х > 0 => /(х) зростає на R;
ox t, х хл/з . х/з vS х/З
3) /(х) = cosx + —— ; /( x ) = - s m x + — ; - s m x + — = 0 ^ sin x = —
2 2 2 2
______ "+ V______/~ +
х = ( -і)* -+ я * , * e z .
з
/(х) спадає на
я „ 2я
+ 2ял; — + 2ял
ЗL3
4я я ч- -----' 2п
3 3 3 3 .
Г2я 7я 1
— + 2ял; — +2ял l . n e Z .
1 3 3 J
11.13. і )f(x) - sin х - х; f(x) -■ cos х - 1 < 0. Спадає на R.
2) f(x) - —~~~ - sinx; f'ix) = ^ - cosx; - ^ - c o s x = 0=> cosx = ^ =>
спадає на
48.
49. b
I
<
(T3
s
X
X
>4
a
&
c
o
3
z
LD
<
і
I
in
11.20. 1) у = x9 - a x t у' =3 x 2 - a.
Якщ о a < 0, то у' > 0 у зростає на R => а є ( 0].
2) у - 3 sin 4x 4- ax, y' ~ 12 cos 4x 4- a.
Якщ о a > 12, то y' > 0 ==> у зростає на R => a e [12; +-:c).
3) у = - 2 /l - x + ax', y' - - 7-_-— + a.
v/l —x
Я кщ о a > 0, то у' > 0 у зростає на R ^ a e [0; +•*).
x 3
4) у = — 4- 2(a + l)x 2 -f 9x - 4, y' «= x 2 4- 4(a 4- l) x *f 9.
3
Я кщ о D < 0 , to y' > 0 для x є R.
Щ = (2(a + l))2 - 9 = 4(a + l) 2 - 9 = (2(a + 1 ) - 3)(2(a + 1) + 3) =
4
= (2a - l)(2a + 5)=> (2a - l)(2a + 5) < 0;
11.21. 1)У“ ax - xR, y' = a - 5x4.
Якщо a < 0, to i/' < 0 => у спадає на R. Отже, а є (-co; 0].
2) у = 2 cos Зх 4- ax, у' = -6 sin Зх + a.
Якщо a < - 6, то у' < 0 у спадає на R. Отже, а є (—оо; - 6].
а
3) у —- 2Jx + 3 + ах, у' = - 7■ ■■4-а.
vx + З
Якщо а < 0, то у' < 0 => у спадає на R. Отже, а е (-оо; 0].
4) у = ~~~ 4* ~ 4х 4- 21, у* — —х 2 4* сіх ~ 4.
о 2
Якщо D й 0, то у' < 0 у спадає на R.
D=»a2- 1 6 = > a 2- 1 6 £ 0 = > ( a - 4)(a + 4) < 0.
Отже, а є [-4; 4].
11.22. ах) = (с - 12)*3 + 3(с - 12)*2+ 6-г + 7;
f'(x) = 3(с - 12)х2+ 6(с - 12)л: + 6 > 0 => f(x) зростає на R.
(с - 12)д:2+ 2(с - 12)х + 12 > 0.
Якщо с - 12 > 0 і D < 0, то f(x) > 0 при х є R.
D - 4(с - 12)2- 8(с - 12) - 4(с - 12)(с - 12 - 2) «=
- 4(с - 12)(с - 14) £ 0;
Отже, с є [12; 14].
11.23. У - (а 4- 2 )х 3 - З а х 2 4- 9 а х - 2;
у' = 3(а 4- 2)х2- бах 4- 9а; 3(а 4- 2)х2- бах 4- 9а < 0 =о (а 4- 2)х2- 2ах 4- За < 0.
Якщо а 4 - 2 < 0 і £ ) £ 0 , то у' < 0 => у спадає на R.
£) = 4 д 2 - 4 (д 4- 2) х З а = 4 а 2 - 1 2 а 2 - 2 4 а = - 8 а 2 - 2 4 а = - 8 а ( а 4- 3).
О < 0, якщо а € (-оо; -3] и [0; 4-со).
а + 2 < 0 => а < - 2.
З умови І > 5 0 і а 4 - 2 < 0 випливає, що а є (-оо; -3].
11.24. У - (а 4- 3)х84- 3(а 4- 3)х2- 5х 4- 12;
у' “ 3(а 4- 3)х24- б(а 4- 3)х - 5 й 0 у спадає на Я.
Якщо а 4 * 3 < 0 і £ ) £ 0 , то у' < 0.
В = З б (а 4- З )2 - 4 х 3 (а 4- 3) х ( - 5 ) - 1 2 (а 4- З К З (а 4- 3) 4* 5) = 1 2 (а 4- 3 )(3 а 4- 14);
ае[-М;-з]; а + 3 < 0 => а < -3.
Отже, а є ^ - і і ; - з | .
2 2 2
11.25. cosх > 1- cosx-l + ^->0; f(x) = cosx - 14-— ; /(0) = 0.
2 2 2
62. Б7 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
1(т-*г)(г-х)(і+*)г-
х)(г-*)(і+*)г-(г-*)г(і+*)г+г(г-*Мі+*)г-(*),;
(т:г-1іг-*Ш+*)«(ху(е
63. 68 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
? і : з «з
64. 13.7. Нехай перше число буде х, тоді друге — (8 - х). З умови випливає, що 0
й х <, 8. Розглянемо функцію f(x) *» х3(8 - х). Знайдемо найбільше значення f{x)
на відрізку [0; 8].
f{x) = Здг2(8 - х) - х3 = х2(3(8 - х) - х) = х2(24 - Зх - х) - х2(24 - 4х) = 4х2(6 - х),
fix) - 0 => х = 0 або х = 6
ДО) = 0, /(6) - б3 х 2 = 432, /(8) - 0.
Отже, fix) набуває найбільшого значення при х = 6.
Маємо: 8 = 6 + 2.
13.8. Нехай перше число буде х, тоді друге — (12 - х). З умови випливає, що
0 £ х < 12. Розглянемо функцію f{x) = х2 х 2(12 - х). Знайдемо найбільше
значення f(x) на відрізку [0; 12].
fix) = 4х(12 - х) - 2х2 = 48х - 4х2 - 2х2 = 48х - 6х2 » 6х(8 - х),
fix) = 0 => х = 0 або х = 8
ДО) = 0, Д8 ) = 128 х 4 = 512, Д12) - 0.
Отже, fix) набуває найбільшого значення при х = 8.
Маємо 12 = 8 + 4.
13.9. 1) f(x) = 2 sin 2х + cos 4х, 0;-^ І,
fix) = 4 cos 2х - 4 sin 4х; fix) = 0 => cos 2х - sin4х = 0 => cos2х - 2 sin 2х cos 2х *
=« 0 => cos 2х(1 - 2 sin 2х) = 0 cos 2х = 0 абоsin 2х = —=> 2х = —+ лл або
2 2
_ . ,.j я , л лл . . л л лА . г> і v
2х = (-1) —+ лА => х = —+ — або х = (-1) — + ~ * « є Z. Із знайдених чисел
проміжку £о;
т - и / ( f ) - » - i - k '( ї ? ) - 1* ! - « ' ( f ) - 5 ' І
P I ,w ■'<»'- ' ( ї ) ■ 'P lf" '1■/( п ) ■1,51
2) fix) = л/3 sin 2х + cos 2х - 5,
f i x ) - 2>/3 cos 2х - 2 sin 2х, fix) = 0 => n/з cos 2х - sin 2х = 0 => >/з - tg 2х = 0
я . л
належить х = — і х = —
4 12
оіі
_ ГТ х Л ЛЯЛ _
tg 2х = V3 => 2х = —+ ял => х = —+ — , л є Z.
3 6 2
Із знайдених чисел проміжку ^0;—j належить число х = —.
« 0 ) - - 4 ; / ( f ) - V 3 f + i - S . -З; / ( § ) - Л
™ > « » - Ж » - / ( І ) ■ -4. [ | М - ' ( f ) - -З!
# - і - 5 - 4
2 2
■ [*? ]•
R
3) fix) = 2 sin х + sin 2х
х
fix) - 2 cos х + 2 cos 2x, fix) = 0 => cos x + cos 2x - 0 => 2 cos — cos—= 0 =>
* 2 2
Зх л„ х ^ З х л . x л _ л 2лл
cos— = 0 або cos —= 0 => — = —+ лл або —= —+ лл, л є z => х = —+ ------
2 2 2 2 2 2 3 3
або х =* л + 2лл, л є Z.
т L Зл я
Із знайдених чисел проміжку 0;— належить х = —, х = л.
L 2 З
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
65. т - о , м
fiff“ ■'(f)' -2' рьу<“"'(!) зЛ
13.10. 1 ) /(х) - 2 cos х - sin 2х,
Л я]
2 J2j
/'(*) = -2 sin x - 2 cos 2х; ГМ - 0 => sin х + cos 2*
04 0 => sin х + 1 - sin2 x - sin2x *- 0 ^
- 1 = О=> заміна sin x —у
2y* - у - 1 - 0, D = 1 + 4 x 2 - 9, ^
або sin x = - —
2
0 => sin x + cos2x - sin2X
у - 1
sin X = 1
2 sin2x + sin x + 1
1 + 3
~ 1* У2
1 - 3
4
2 sin2 x - sin x
1
2
x = —+ 2л/г
2
(_!)*♦> £ + л*, /г є Z
Із знайдених чисел проміжку
л п
належать числа х = —, х = — ,
2 6
' Н Ь ' Й Ь
”Д ,М ■' И ) - ' ( і ) ■“■г а ' 1*' ■'( - f ) - i r =
2) /(х) = 2ТЗ cos х + 2 sin х, | - ^ ~ j ,
f ' M = -2>/з sinx + 2cosx, ГМ * 0 =$> -л/з sin х + cos х = 0 =* —>/3tgx + l = 0 =>
tg x =
y/S
— + ЯЛ, л є Z .
6
Із знайдених чисел проміжку
sf3
належить х = —.
6
Ч-f]-* 'й)-2-®f *2 'Г 3-‘-4='(f) - 2
13.11. Нехай перше число буде х, друге — 2х, третє — (180 - Зх). З умови ви
пливає, що 0 £ х < 60. Розглянемо /(х) = х х 2х х (180 - Зх) = 2х2(180 - Зх) і
знайдемо найбільше значення /(х) на проміжку [0; 60].
Г М - 4х(180 - Зх) - 6х2 = 720х - 12х2 - 6х2 - 720х - 18х2 - 18х(40 - х);
Г(х) « 0 => х * 0 або х “ 40
/(0) = 0; /(60) - 0, /(40) = 2 х 1600 х 60 = 192000
Отже, х = 40, 2х « 80, 180 - Зх = 60, 180 - 40 + 80 + 60.
13.12. Нехай перше число буде 8х, друге — Зх, а третє — (18 - 11х). З умови
18
випливає, що 0 < х < — • Розглянемо /(х) - (8х)3+ (Зх)3 + (18 - 11х)3і знайдемо
найменше значення /(х) на
L uJ
f(x) = 512х3 + 27л:3 + (18 - llx )3 - 539х3 + (18 - 11л:)3;
f(x) - 539 х Зх3 - 11 х 3(18 - 11ж)2 - 1617л:3 - 33(18 - 11х)3 - 33(49х3 - (18 -
- 11х)3) = 33(7л - (18 - 11х)Х7х + 18 - 11л) = 33(7х - 18 + 11лХ18 - 4л) - 33(18л -
- 18)(18 - 4л) - 33 х 18 х 2(х - 1X9 - 2л);
66. Г(х) = 0 .=> х - 1 або х - 4,5.
Із знайдених чисел проміжку 0;— 1
. Н і
належить х - 1.
/0) - 18я - 5832; /(1) = 539 + 343 = 882;
юЗГ18^ 539 1
V II) 11л
18" 49 •18" 285768 оос1 87 діїц/(х) = /(1) = 882.
-------= ----------- = /оо І------
121 121 121
т іп ,
Р і
Отже, 8х - 8;3х - 3;18 - 11л: = 7; 18 ~ 8 + 3 + 7.
13.13. K N « х см, ЬК » у см, 0 < х < 12, 0 < у < 10
* ху* $ Две = ~ ВО АС = і 10 12 = 60 см2,
+ ^лМА>С = 2 ~ &ММ = 2 ^ ^ ~ ^ Х*
5 . ........» - Б . . , , , . - (5 ^ ^ + 5 ,4(ЧГ^)ЛКС ~&ВІМ AtSC*
2ху = 120 - (10 - у):х - (12 - х)і/; 2ху » 120 - Юх + ху - 12у + ху;
120 -Ю х 60 - 5дг
12у = 120 - Юх; і/
5
У
12 6
5 60 -5 * 6 0 -Ю х
'КІМ.У'--' 0
6 0 - 5 - 6
6 6
= 5 = > 5 * 5 x 6 = ЗО см2.
60 - 5х
^ &кши ~ є
’^ , м = 0 => X = 6,
1
13.14. СВ = —АВ = 8 см як катет, що лежить навпроти кута 30°.
За теоремою Піфагора
АС = NІАВг - ВСг = ^1б2 - 8 2 = ТЇ92 = 764 -3 = 8л/3 (см).
Нехай /С// = х см, /Сі = і/ см, тоді 5 ху, АГА/ - АВ-А/У - МВ.
0 З AAKN КИ ~ х см, А/С «* 2х см (/.А “ 30°), за теоремою Піфагора
= -Іа К^~-~КЇ^ = л/4*2 - * 2 = 7 з ? = ТЗд: (см).
М ДВМВ прямокутний ЬМ ” х см, ^В = 60°;
_ ——- = / в => МВ = ------ - = —р= (см).
в м в Ьйz в 7з
4х
Маємо ЫМ = 16 - >/Зх -
7 Г 1 6 “ 7 з ;
&ХЛ/Ш
= (16_ З І ) * =
1« 4х2 с , а 8х
ІЬ х~ И з ' ~ 1 ь _ 7 з ’
ъ км = о =* 1 6 - ^ = ° => 2 - ^ = ° => - і- = 2 => х = 273 см;
7з
= 2 /З см , л а = 1 6 - 1 - ^ = 8(см).
Відповідь: 2>/3 см і 8 см.
13.15.
З _____ С Я = 20 см. Нехай АВ - х см. АВАО прямокутний, за теоремою
Піфагора
АО - VВО2 - АВ2; ЛО = 7 я 2 - х
0 Б «лвсв = АВ А І) = АВ ■2АО - 2дг>/Л2 - я2
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
67. 5'(у)-0=>у=3тах3(у)=Я(3)=2>/б•6=12-Уб.
|0;®1
Відповідь:12^6м2.
■—
72 А Л Г Е Б Р А (до п ід р у ч н и к а А. Г. М е р зл я к а , Д, А. Н о м ір о в с ь к о г о та ін.)
со І '
& 1
І 2.
ч<с м м
1 ссГ]|сЛю _
& со
І
II £
І
ГО
со
МІ
І
со
&
со
І
<с:
£п £
£-1° "^ 1 І СО
Ю|
І £
Ю СО
І
II
►-» к
N5
1
Уу ьм 1
1
со
к
Со
І '
у
— їо
II
0 1
к
II “
їо
1
ю
к14
В
О
и
нК»
II
Со
ГО
*
К» ю
* го
1
го $ п
г*
1 к1 о* 1
к
N 1
СО
к
1
кN
к м
& І
Ьз
и
0
1
ю
со 1
и
йГ
1м
150
$Г]
1
сГ о 0
1
к о ю 1
& 1 1 о о 1 1 км
к со
1
1
кN
2 II
ю
к
II
кГО кго 1
£п
68. 4ft —у
13.19. Нехай АС = х см, АВ = — -— = (24 - 0,5*) см.
Р 48
За формулою Герона S = у]р{р - а)(р - Ь)(р - с), р - — = — - 24 см.
£ L*
Я = уІ24{24 - х)(24 - 24 + 0,5х)2 = 2>/б ■>/(24 - ж) 0,5* = >/бх ч/24 - х,
А‘ * 0<х<24; ^ х ) = Тб Я Г Г х - Рбх , 1 = ^ 4 - х) - Убх =
2^24 - х 2>/24 - .г
48ч/б - 2^/бдг - >/бх _ 48>/б - З ^ х _ 3>/б(16 -х),
2^24 - х 2^24 - х 2л/24 - х
£'(*) * 0 => * - 16; тах£(*) = 5(16).
Відповідь'. 16 см. <0'2<1
13.20. Василь міркує невірно, він не враховує той факт, що /(*) у точці * * О
розривна.
13.21.
В С Проведемо ВК 1 АО, СМ 1 АО.
Нехай А/С = дг, ВСМК — прямокутник, ВС = КМ = а.
а Трапеція АВСО — рівнобока => А/С —МО = *.
. ч З ААВК (прямокутний) за теоремою Піфагора випливає,
П— а г—------г Я П А П
ВКА К М D що ВК = -1аг - х 2, 0 < х < a. = ВС- - —
ВС —a, AD = а + 2х. ART = л/а! - хг .
Отже, S(*) =
а + а + 2дг г-*-----j
•Va2 - дг* = (a -f дг) va2 - *2;
„„ v П -----2 (<*+ x)x a2 - x2 - (a + дг)дг (а - х)(а + *) - (а + дг)дг
S(*) = Va -дг - - 7=т ---- - = ------.........7 ------= ----------- -П---- 2--------- =
yja - х а - дг >/а - х
(а + х Ха - * - х) „„ . Л . а
= ----- ^ S (дг) = 0 => дг = -а — не задовольняє умові задачі; х = —
max S(x) = S[ —|.
Отже, AD = а + 2х = 2а. 5
13.22.
З Нехай ZOA/C - дг, тоді ZA = 2х, 0 < 2* < —.
Сл
Із ОАК: — = tgx =» АК = — => АС = — .
А/С tg * tg дг
**■ я г ■ s = І1Г.
cos 2* tg*cos2*’ лЛВС 2
п З ААВК: = cos 2* АВ
° і АВ
А К С
Р = АВ + ВС + АС = 2АВ + АС, АВ = ВС за умовою.
я - + * L - j L f - L - + A
t£*cos2* tg* tg*vcos2* /
s w = r " ( " V + 1) ;tg * vcos 2* /
^ г2 f 1 , ^ , 2r2 sin 2* = r" f 1 і ll
tg2*cos2*cos2* ) tg* cos22* sin2* lc o s 2* )
CO
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
69.
70. Ч * °°!*
Ія ооІя 8.
+ 3 3
II
001я -І ?
II
І
СО І я
і*|Х 00ІЯ
II +
юІд «Нх
і и
00Ія ЮІя
N3СО
5’
оо|я оо|а
її + і ооІа
о л.ІЯ І“ І
II
о
•Ч £
II
о
0>о*о
‘І"
“ І??
II
00Іи
ОС І Я
І ш
<0
00 І Я
+
»и|х
и
о
со
2.
З’
СО І Я N>1 Я
£>00|Я 00|Я - , -
І, ' + °°|а
' ; VII
о
*ч|»
І
N5ІX
І
X
II
о
&
й
о
и
4ъІЯ
І
N>1X
І
«*■ІЯ
І
N3 І X
££
X
II
О од
и X
00 І Я
Ч ?
її
о
с*
х
!я
соІх
о
и
75 АЛГЕБРА (до підручника А. Г. Мерзляка, Д. А. Номіровського та ін.)
71. АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)
к
13.24.
АК X ВС, нехай ОК = х, тоді АК = Я + х.
АВОС рівнобедрений (ВО = ОС = Я), висота ОК є медіаною.
За теоремою Піфагора ВК = уЯ2 - х2, 0 < х < Я.
ВС = 2ВЛ = 2 7 л 2 - * 2;
^ вс = |(л +ж)-2 7 л2- хг = (Л +л)7 л2 - ж4;
_ гр — ^7 _ (Я + х)х _ Я2 - х2 - Я* - х2 _ -2 х 2 - Ях + Я2
1 7 я2 -х 2 л/я2 - х2>/я2 - х*
Я'(х) = 0 -2 х 2 - Ях + Я2 = 0 => 2х2 + Ях - Я2 - 0 => В - Я2 + 8Я2 - 9Я2 =>
-Я + 2Я л г „ -Я - ЗЯ
х, = ------------= 0,5Я, х„ = -------------= -Я не задовольняє умові задачі
► 5 - 5(0,5Я); А Я - Я + Х - Я + 0.5Я - 1.5Я.
РІВНЯННЯ ДОТИЧНОЇ у “ у0 + 1/'(Хо)(Х - Х0).
Нехай А(х0, у0) — точка дотику до графіка функ
ції у = 7 х .
Маємо, л(х0,>/х0), х0 > 0.
Рівняння дотичної в точці А:
У = у ^ + 7П=,,-х ~ хо) -
27*о
5 а л е = 2 В * '*С .
Знайдемо точки перетину дотичної з віссю Оу і прямою у - 2:
У (0)= 2 ^ Г = ^ ; = 2 ^ Х' + Х = 4'ІЇ' =* * = Ф о ~ * о -
Отже, » В (4 ^ х ^ -х 0;2).
і—
Маємо, ЛГС= 2 -2 ^ 2 ., КВ = 4 ^ - х„,
^лВкс = | ( 2 - (4„/*Г - *„) = ( і - ^ - ) ( 4ч/*# - *«) = 4^ - *0 - *0 +
+ -^- = 4>/*7-2*0 + -^-;
84*) = * 2 + 3 - = 1 6 - 1 6 ^ + З*.
>/*Г 8 3^*о
СО 5'(х) = 0 => 16 - 16ЧС~ + Зх0 = 0 => заміна = а => За2 - 16а + 16 - 0 ^ £> «*
256 - 12 х 16 - 256 - 192 - 64;
73. 25 285 х
*к»лч. “ *(25). Отже, на відстані 25 км від пункту С час перебування в дорозі від
пункту А до пункту В буде найменшим.
13.28.
За теоремою Піфагора з прямокутного ДABC:
ВС = V l303 - 5 0 г = 7 іб 900 -2 5 0 0 = JlA 400 = 120 км.
ААСК прямокутний, нехай ZAKC = х°, тоді ~ = tg х,
СК АК
sin х
СК
50
tg x
АК =
50
ВК = ВС - СК = 1 2 0 -
50
зюд; tg x
За умовою задачі сказано, що вартість перевезення по шосе у
2 рази більш», ніж залізницею. Тоді вартість перевезення від
заводу А до пункту В буде: і{х) = ~ + 120 -
ґ{х ) = _100 со вх + 50
Sin X tg XCOSX
Sill X
100 cos .г
sin2 X
tg *
50 ■100 cos x + 50
sin x
t'(x) = 0 => -1 0 0 cos x + 50 «* 0 => cos x = — x —60°
Під кутом 60° до залізниці слід провести шосе від заводу
130 х А, щоб доставка вантажів з А до В була найдешевшою.
13.29. “ 20 < х3 - Зх2 < 16, де х є [ - 2; 4]
-2 0 Ч ^ - ^ 2
Розглянемо функцію у = х3 - Зх2, на [-2; 4] вона неперервна.
Знайдемо у' » Зх2 - 6* = Зх(х - 2). Маємо у ’ = 0 х *= 0 або х « .
У(-2) - -20; у(0) = 0; у(2) = -4 ; у(4) = 64 - 48 = 16;
шах у(х) = і/(4) = 16, min у(х) = і/(-2) = -20.
Отже, -2 0 < х3 —Зх2 < 16, де х є [-2; 4).
13.30. fix) - -5** + хх - 1|, [0; 2]
Розглянемо Дх) = -5х* - х(х - 1) ***-5 х 3 - х 2 + х , де х є (0; 1].
/'(*) - -1 5 х 2 - 2х + 1 , ГМ - 0 => -1 5 х 2 - 2х 4- 1 = 0 15х2 + 2х 1 - 0
D = 4 4- 60 = 64
/(0) = 0; /(1) - -
-2 + 8 1 -2
" 30 " 5 ’ *2 “
3^
25*
^v3 + х(х
8 1
— — = - — не входить в [0; 1].
* 'Ш -
коре-
Розглянемо Дх) = -од:3 4- х(х - 1) - -5 х 3 + х 2 - х , дех € [1; 2].
f M - ” 15х2 4- 2х - 1, Г М - 0 => 15.x2 - 2х + 1 = 0=> D = 4 - 60= -56
нів немає, /'(*) < 0 f M на (1; 2] спадає.
/(1) = -о , Д2) - -38.
Отже. тах/(л:) = / ( і ) = ^ 7 , m m /(x) = /(2) = -38.
13.31. f(x) - 4х3 - хх - ,2j, [0; 3]
Розглянемо Дх) = 4х3 + х(х - 2) ■= 4х* + х2 - 2х, де х є [0; 2];
Г М “ 12х2 + 2х - 2 => /'(*) “ 0 12х2 4- 2х - 2 = 0 => 6х2 + х - 1 = 0;
D —1 + 24 —25 => х, =
1 + 5 1. - 1 - 5 1
12 3 ’
х2 -
12 2
4 1 5 4 15 _ 11
27 3 3 " 27 27 27 *
74. Розглянемо f(x) - 4х3 - х(х - 2) = 4х3 - х2 + 2х, де х є [2; 3].
Г(х) - 12х2 - 2х + 2, /'(х) - 0 => 6х2 - х + 1 - 0 D « 1 - 24 - -2 3 => коренів
не має, f{x ) > 0 => f(x) зростає на [2; 3].
/(2) “ 32; /(3) = 105.
Отже, ш ах/(x) = 105, m i n f ( x ) - - — .
13.32. V5 - х + J x - 3 = х* - 8х + 18
Розглянемо /j(x) = V5 - х + Vx - 3, D(f) = [3; 5].
{^ х ) ~ - Ч Ж ^ + Ж Г ї ’ /і'(*) = 0 * - ^ + ^ Т 7 = ° =
/і(3) = V2; /,(4) - 2; /Д5) = v/2, т а xf^x) = Л(4).
[ 3 :5 j
Розглянемо / 2(х) - х2 - 8х + 18, /2'(х) = 2х - 8 => £(х) = 0 => х - 4.
/ 2(3) - 9 - 24 + 18 « 3; /2(4) = 2; /,(5) - 25 - 40 + 18 - 3, т а х /2(х) = £(4).
/j і f2 мають одну критичну точку х —4, в якій досягають однакового максималь
ного значення. Отже х = 4 — єдиний корінь рівняння.
13.33. V x+ T + Vl - х = x l + 6х + 13
Розглянемо Д(х) = у]х + 7 + Vl - х, = ["7; 1]
№ ) = -а £ ; Т - г Л * ’ ^(;г) = 0 ^ - ' / * + ’ = 0; і - * - * + 7;
2х - -6 ; ж = -3 .
/і(-7 ) = >/в = 2>І2; / ,( - 3 ) - 4 ; £(1) = 2>/2, ш м /.М = /,(-3) = 4.
Розглянемо f2(x) = х2 + 6х + 13, £(х) = 2х + 6; //(х) = 0 =$• х * -3 .
/ 2(-7 ) - 49 - 42 + 13 - 20, f2( - 3) - 9 - 1 8 + 1 3 - 4 , / 2(1) * 20, m in /(x ) = 4.
fx і / 2 неперервні на [-7; 1], мають єдину критичну точку х - -3 , в якій досяга
ють однакового значення. Маємо, х —-3 — корінь рівняння.
§ 14. Друга похідна. Поняття опуклості функції
14.1. 1) у =■ X3, у' = З х у" - 6х;
2) у - х2 - 2х + 5, у' - 2х - 2, і/" - 2;
оч 1 , 1 „ 23 ) у = _ , у
4 )у = ^ ’ у,=і Ь уЧ И ) = - х ~1 = - т Ь ' ’
б) у - cos х, р' —- sin х, і/" - -cos х;
6) у - (2х - 1)ь, у' - 10(2х - І)4, г/" - 80(2х - 1)*;
7) у —sin Зх, у' = 3 cos Зх, у" —-9 sin Зх;
8) у - cos2 х, у' = -2 cos х sin х —-sin 2х, у" - -2 cos 2х;
Л4 X , 1 X 1 . x
9) y = s i n - , 1/ = 7 COS-, у = - — s in - ;
4 4 4 lb 4
10) у —X sin X, у' —sin X + х cos x, у" —cos X + cos X - x sin X = 2 cos x - x sin X.
14.2. 1) У = x 4, у ’ - 4x*. у" - 12x2;
2) у - 3 - 5x + X 3, у' - -5 + Зх2, у" - 6х;
3) у = —Ц -, !/' = -
1
1
(х — 1)
2 »
(* -1 )
3 »
03
АЛГЕБРА(допідручникаА.Г.Мерзляка,Д.А.Номіровськоготаін.)