👤
a fost răspuns

Se consideră funcţia [tex]$f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x)=\frac{x^{2}-1}{x^{2}+1}$[/tex].

5p a) Arătaţi că [tex]$f^{\prime}(x)=\frac{4 x}{\left(x^{2}+1\right)^{2}}, x \in \mathbb{R}$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] b) Calculatii [tex]$\lim _{x \rightarrow 1} \frac{f(x)}{x-1}$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] c) Demonstrați că funcția [tex]$f$[/tex] este convexă pe [tex]$\left[-\frac{\sqrt{3}}{3}, \frac{\sqrt{3}}{3}\right]$[/tex].


Răspuns :

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

a)

Vezi tabel de derivate (in atasament)

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

b)

[tex]\lim_{x \to 1} \frac{\frac{(x-1)(x+1)}{x^2+1} }{x-1}= \lim_{n \to 1} \frac{x+1}{x^2+1}=1[/tex]

c)

Functie convexa:

Calculam derivata de ordin 2

[tex]f''(x)=(\frac{4x}{(x^2+1)^2})' =\frac{4(x^2+1)^2-8x^2(x^2+1)}{(x^2+1)^4} =\frac{(x^2+1)(4x^2+4-16x^2)}{(x^2+1)^4}=\frac{(4x^2+4-16x^2)}{(x^2+1)^3}=\\\\f''(x)=\frac{(4-12x^2)}{(x^2+1)^3}[/tex]

f''(x)=0

4-12x²=0

12x²=4

[tex]x^2=\frac{1}{3}\\\\ x_1=-\frac{\sqrt{3} }{3} \\\\x_2=\frac{\sqrt{3} }{3}[/tex]

Tabel semn

x           -∞       [tex]-\frac{\sqrt{3} }{3}[/tex]           [tex]\frac{\sqrt{3} }{3}[/tex]         +∞  

f''(x)    - - - - - - - -0 + + + + 0 - - - - -

f(x)           ↓    [tex]f(-\frac{\sqrt{3} }{3} )[/tex]  ↑  [tex]f(\frac{\sqrt{3} }{3} )[/tex]      ↓

f(x) este convexa pe intervalul [tex][-\frac{\sqrt{3} }{3} ,\frac{\sqrt{3} }{3} ][/tex]

Un alt exercitiu cu functii gasesti aici: https://brainly.ro/tema/9835783

#BAC2022

#SPJ4

Vezi imaginea AndreeaP