👤

Se consideră funcţia [tex]$f:(0,+\infty) \rightarrow \mathbb{R}, f(x)=\left\{\begin{array}{c}x^{2020}+1, x \in(0,1] \\ \frac{x+1}{x}, x \in(1,+\infty)\end{array}\right.$[/tex].
[tex]$5 \mathbf{p}$[/tex] a) Arătați că funcția [tex]$f$[/tex] este continuă in [tex]$x_{0}=1$[/tex].
[tex]$5 p$[/tex] b) Determinați ecuația asimptotei spre [tex]$+\infty$[/tex] la graficul funcției [tex]$f$[/tex].
[tex]$5 \mathbf{p}$[/tex] c) Demonstrați că funcția [tex]$f^{\prime}$[/tex] este crescătoare pe [tex]$(1,+\infty)$[/tex].


Răspuns :

[tex]f(x)=\left\{\begin{array}{c}x^{2020}+1, x \in(0,1] \\ \frac{x+1}{x}, x \in(1,+\infty)\end{array}\right[/tex]

a)

Pentru ca o functie sa fie continua intr-un punct a, trebuie ca limita la stanga sa fie egala cu limita la dreapta si egala cu f(a)

[tex]l_s=l_d=f(a)[/tex]

[tex]l_s= \lim_{x \to 1 \\_{x < 1}} x^{2020}+1=1^{2020}+1=2[/tex]

[tex]l_d= \lim_{x \to 1 \\_{x > 1}} \frac{x+1}{x} =\frac{1+1}{1}=2[/tex]

[tex]f(1)=1^{2020}+1=2[/tex]

[tex]l_s=l_d=f(1)[/tex]

functia f este continua in punctul 1

b)

Studiem limita catre +∞

[tex]\lim_{x \to +\infty} \frac{x+1}{x} =\frac{\infty}{\infty}[/tex]

Aplicam L'Hopital, derivam numarator, derivam numitor si obtinem:

[tex]\lim_{x \to +\infty} \frac{(x+1)'}{x'} =\frac{1}{1} =1[/tex]

Dreapta de ecuatie y=1 este asimptota orizontala catre +∞ la graficul functiei f

c)

Studiem monotonia functiei f'

[tex]f'(x)=(\frac{x+1}{x} )'=\frac{x-(x+1)}{x^2} =-\frac{1}{x^2}[/tex]

[tex]f''(x)=(-\frac{1}{x^2} )'=-\frac{0-2x}{x^4} =\frac{2}{x^3}[/tex]

Pentru x∈(1,+∞)  [tex]\frac{2}{x^3} > 0[/tex] ⇒ f' este crescatoare pe (1,+∞)

Un exercitiu similar de bac gasesti aici: https://brainly.ro/tema/3464284

#BAC2022

#SPJ4