Řešené příklady ze starých zápočtových písemek

Podobné dokumenty
x + 6 2x 8 0. (6 x 0) & (2x 8 > 0) nebo (6 x 0) & (2x 8 < 0).

. je zlomkem. Ten je smysluplný pro jakýkoli jmenovatel různý od nuly. Musí tedy platit = 0

4. Určete definiční obor elementární funkce g, jestliže g je definována předpisem

Příklad 1. Řešení 1a Máme vyšetřit lichost či sudost funkce ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 3

Funkce jedné reálné proměnné. lineární kvadratická racionální exponenciální logaritmická s absolutní hodnotou

Praha & EU: investujeme do vaší budoucnosti. Daniel Turzík, Miroslava Dubcová,

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1B ČÁST 2. Určete a načrtněte definiční obory funkcí více proměnných: a) (, ) = b) (, ) = 3. c) (, ) = d) (, ) =

Určete a graficky znázorněte definiční obor funkce

Jsou tři druhy výrazů, které jsou fuj a u kterých je třeba jisté ostražitosti. Jsou to:

4.3.2 Goniometrické nerovnice

Funkce a lineární funkce pro studijní obory

= - rovnost dvou výrazů, za x můžeme dosazovat různá čísla, tím měníme

4.3.3 Goniometrické nerovnice

Příklad. Řešte v : takže rovnice v zadání má v tomto případě jedno řešení. Pro má rovnice tvar

Vypracoval: Mgr. Lukáš Bičík TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

EXTRÉMY FUNKCÍ VÍCE PROMĚNNÝCH

Nerovnice, grafy, monotonie a spojitost

Funkce základní pojmy a vlastnosti

Bakalářská matematika I

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

Komisionální přezkoušení 1T (druhé pololetí) 2 x. 1) Z dané rovnice vypočtěte neznámou x:. 2) Určete, pro která x R není daný výraz definován:

Funkce pro studijní obory

Grafy elementárních funkcí v posunutém tvaru

1. Písemka skupina A...

9. Je-li cos 2x = 0,5, x 0, π, pak tgx = a) 3. b) 1. c) neexistuje d) a) x ( 4, 4) b) x = 4 c) x R d) x < 4. e) 3 3 b

Zadání. Goniometrie a trigonometrie

Obecná rovnice kvadratické funkce : y = ax 2 + bx + c Pokud není uvedeno jinak, tak definičním oborem řešených funkcí je množina reálných čísel.

16. DEFINIČNÍ OBORY FUNKCÍ

Kapitola 1: Reálné funkce 1/20

4.3.1 Goniometrické rovnice I

( x) ( ) ( ) { } Vzorce pro dvojnásobný úhel II. Předpoklady: Urči definiční obor výrazů a zjednoduš je. 2. x x x

MATEMATIKA. Příklady pro 1. ročník bakalářského studia. II. část Diferenciální počet. II.1. Posloupnosti reálných čísel

Matematická analýza I pro kombinované studium. Konzultace první a druhá. RNDr. Libuše Samková, Ph.D. pf.jcu.cz

1. Několik základních pojmů ze středoškolské matematiky. Na začátku si připomeneme následující pojmy:

Nerovnice v součinovém tvaru, kvadratické nerovnice

soubor FUNKCÍ příručka pro studenty

Funkce tangens. cotgα = = Předpoklady: B a. A Tangens a cotangens jsou definovány v pravoúhlém trojúhelníku: a protilehlá b přilehlá

( ) ( ) Logaritmické nerovnice II. Předpoklady: 2924

Vypracoval: Mgr. Lukáš Bičík TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

Příklad 1. Řešení 1a Máme řešit rovnici ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 1. Řešte v R rovnice: = = + c) = f) +6 +8=4 g) h)

analytické geometrie v prostoru s počátkem 18. stol.

2.6.5 Další použití lineárních lomených funkcí

Použití substituce pro řešení nerovnic II

1. Definiční obor funkce dvou proměnných

KFC/SEM, KFC/SEMA Rovnice, nerovnice

. 1 x. Najděte rovnice tečen k hyperbole 7x 2 2y 2 = 14, které jsou kolmé k přímce 2x+4y 3 = 0. 2x y 1 = 0 nebo 2x y + 1 = 0.

1. Funkce dvou a více proměnných. Úvod, limita a spojitost. Definiční obor, obor hodnot a vrstevnice grafu

CVIČNÝ TEST 15. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Funkce kotangens

10. cvičení - LS 2017

Obecnou definici vynecháme. Jednoduše řečeno: složenou funkci dostaneme, když dosadíme za argument funkci g. Potom y f g

----- Studijní obory. z matematiky. z matematiky. * Aplikovaná matematika * Matematické metody v ekonomice

DIGITÁLNÍ ARCHIV VZDĚLÁVACÍCH MATERIÁLŮ

Řešení 1a Budeme provádět úpravu rozšířením směřující k odstranění odmocniny v čitateli. =lim = 0

Monotonie a lokální extrémy. Konvexnost, konkávnost a inflexní body. 266 I. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Matematika 1. Matematika 1

Funkce tangens. cotgα = = B a. A Tangens a cotangens jsou definovány v pravoúhlém trojúhelníku: a protilehlá b přilehlá.

Nepřímá úměrnost I

Digitální učební materiál

7. Funkce jedné reálné proměnné, základní pojmy

FUNKCE A JEJICH VLASTNOSTI

Funkce. b) D =N a H je množina všech kladných celých čísel,

Modelové úlohy přijímacího testu z matematiky

2.8.6 Parametrické systémy funkcí

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Cyklometrické funkce

M - Příprava na 1. zápočtový test - třída 3SA

Funkce Arcsin. Předpoklady: Některé dosud probírané funkce můžeme spojit do dvojic: 4 je číslo, jehož druhá mocnina se rovná 4.

Repetitorium matematiky (pomocný učební text soubor testů s výsledky) KMA/P113, KMA/K113

Funkce arcsin. Některé dosud probírané funkce můžeme spojit do dvojic: 4 - je číslo, které když dám na druhou tak vyjde 4.

P ˇ REDNÁŠKA 3 FUNKCE

(FAPPZ) Petr Gurka aktualizováno 12. října Přehled některých elementárních funkcí

Logaritmus, logaritmická funkce, log. Rovnice a nerovnice. 3 d) je roven číslu: c) -1 d) 0 e) 3 c) je roven číslu: b) -1 c) 0 d) 1 e)

MATEMATIKA 1 pro obory Finance a řízení a Cestovní ruch

VZOROVÝ TEST PRO 1. ROČNÍK (1. A, 3. C)

Digitální učební materiál

4.3.3 Goniometrické nerovnice I

Kapitola 1: Reálné funkce 1/13

15. Goniometrické funkce

Úvod, základní pojmy, funkce

Goniometrické a hyperbolické funkce

M - Příprava na pololetní písemku č. 1

Příklady na konvexnost a inflexní body. Funkce f (x) = x 3 9x. Derivace jsou f (x) = 3x 2 9 a f (x) = 6x. Funkce f je konvexní na intervalu (0, )

Funkce kotangens. cotgα = = Zopakuj všechny části předchozí kapitoly pro funkci kotangens. B a

( ) ( ) Vzorce pro dvojnásobný úhel. π z hodnot goniometrických funkcí. Předpoklady: Začneme příkladem.

2.5.1 Kvadratická funkce

ALGEBRA LINEÁRNÍ, KVADRATICKÉ ROVNICE

KVADRATICKÉ FUNKCE. + bx + c, největší hodnotu pro x = a platí,

4.3.3 Základní goniometrické vzorce I

1 Množiny, výroky a číselné obory

Základy matematiky kombinované studium /06

2. Určete kolik z následujících čtyř bodů a 1 = -1; a 2 = 1; a 3 = 0,5; a 4 = 0 patří do definičního oboru

Šablona 10 VY_32_INOVACE_0106_0110 Rovnice s absolutní hodnotou

55. ročník matematické olympiády

Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity. na rovnice a nerovnice

Matematika Kvadratická rovnice. Kvadratická rovnice je matematický zápis, který můžeme (za pomoci ekvivalentních úprav) upravit na tvar

Pracovní materiál pro

Funkce a limita. Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Mocninná funkce: Příklad 1

Transkript:

Řešené příklady ze starých zápočtových písemek Úloha. Najděte všechna reálná řešení rovnice log x log x 3 = log 6. Řešení. Nebot logaritmus je definovaný pouze pro kladné hodnoty dostáváme ihned podmínku na řešení x > 0. Dále si uvědomíme, že log 6 = a upravujeme následovně: log x log x 3 = log 6 log x) 3 log x = 0 y 3y = 0 y + )y ) = 0 subst. y = log x Tedy bud to = y = log x x = 6 nebo = y = log x x =. Obě jsou větší než nula, a tedy řešením je x = 6 a x =. Úloha. Najděte všechna reálná řešení nerovnice Řešení. Rozdělme na dva případy: x + x + < 7. x. Pak x + x + = x + x + = 3x +, máme tedy nerovnost 3x ) < 7, neboli vzdálenost 3x od bodu je menší než sedm, tj. 3 8, 6) a 8, ) 3 x <. Pak x + x + = x x = x, tj. vzdálenost x od bodu je menší než sedm, tj. 6, 8), tj. 8, 6). Dohromady tedy [ ), ) 83, ), ) ) 8, 6) Řešení je 8, ). sinx + π/) +. [, ) 8, ) 8, ). Řešení. Prostě se to nakreslí. Hodnota + π posune graf sinu o pulkopeček doleva. Absolutní hodnota přehodí vše pod osou y = 0 nad ni a + posune poté celý graf o ve směru osy y směrem nahoru. Postupně by grafy vypadaly následovně. sinx + π/).0-6 - - 6 - -.0 sinx + π/).0-6 - - 6 - -.0

sinx + π/) +.0.5.0-6 - - 6 Špičky jsou v bodech [ π + kπ, ], k Z, a vrcholy oblouků v bodech [kπ, ], k Z. Úloha. Najděte všechna reálná řešení rovnice log 5 x + ) log 5 x = log 5 3. Řešení. Nebot logaritmus je definovaný pouze pro kladné hodnoty dostáváme ihned podmínku na řešení x > 0. Dále si uvědomíme, že 0 = log 5 a upravujeme následovně: log 5 x + log 5 x = log 5 3 log 5 x + x log 5 3 = 0 můžeme dělit x, nebot víme,že x > 0 x + log 5 = 0 3x x + = můžeme násobit x, nebot víme,že x > 0 3x x 3x + = 0 x )x ) = 0 Tedy bud to x = nebo x =. Obě jsou větší než nula, a tedy řešením je x = a x =. Úloha. Najděte všechna reálná řešení nerovnice Řešení. Rozdělme na tři případy: x + 3 + x 5., 3) 5 x + 3 + x = 3x 3 x 8 3 [ 3, ] 5 x + 3 + x = x + x, ) 5 x + 3 + x = 3x + x Dohromady tedy bud to x 8 a x < 3, 3), nebo x a [ 3, ] [ 3, ], nebo 3 x a x > [, ). Úplně dohromady, 3) [ 3, ] [, ) =, ] [, ). Řešení je, ] [, ). x + x. Řešení. Rozdělíme na tři podintervaly, na nich si funkci spočteme a poté na každém z nich nakreslíme., 0) x + x = x + [0, ] x + x =, ) x + x = x

7 6 5 3-3 - - 3 Úloha. V závislosti na parametru c R určete všechna reálná x, pro která platí log x + c),. Řešení. Máme log x + c), ], právě když platí: což je to stejné jako < x + c, c < x c. Řešme nejprve levou nerovnost. Pro c > je splněna vždy, tj. R, pro c jen pro, c ) c, ). Nyní řešme pravou nerovnost. Pokud c >, tak není splněna nikdy. Pokud c máme [c, c] Dohromady tedy: Pro c > máme prázdnou množinu řešení. Pro c, ] máme [c, c] z levé nerovnosti nemáme žádné omezení na x). Pro c máme [c, c], c ) ) c, ) = [c, c ) c, c] Úloha. Najděte všechna reálná x, pro která je definován výraz x + x 7 + x. x 3 Řešení.

Výraz definovaný, právě když platí: x + x 7 x 3 + x 0 x 3. První podmínku upravíme dáme na společný jmenovatel a rozložíme kvadratickou rovnici v čitateli): x + x 7 x 3 + x = x + x 7 x 3 = x 57 )x + 57) x 3 + x 0, právě když Platí tedy x +x 7 x 3 a) x 3 > 0 a x 57 )x + 57) 0 tj. 3, + ), 57] [ + 57, + ))) nebo b) x 3 < 0 a x 57 )x + 57 ) 0 tj., 3) [ 57 ), + 57 Protože 57 7, 8), máme 57, ) a + 57 6, 7 ]). ), takže oba zlomky jsou menší než 3. Z případu a) tedy dostáváme 3, + ) a z případu b) [ 57 ), + 57 ]. Řešení tedy je [ 57, + 57 ] 3, ). fx) = x + ). Řešení. Prostě se to nakreslí. x + ) je parabola směrem nahoru s minimem v bodě [, 0]. - uvnitř absolutní hodnoty ji posune kus pod osu x. Absolutní hodnota potom převrátí ten kus pod osou x nad osu x. Mínus před absolutní hodnotou potom překlopí graf podle osy x a konečně jednička před absolutní hodnotou ho kus posune nad osu x. Výsledek je: x + ) x + ) 8 6 8 6 - -3 - - - -3 - - x + ) x + ) 8 - -3 - - 6 - - -6 - -3 - - -8 x + )

- -3 - - - - -6 Průsečíky s osou x jsou v,, + 3 a špičky grafu v bodě [, ] a [0, ]. Úloha. V závislosti na parametru c R určete všechna reálná x, pro která platí c3 x+ + 0, 0. Řešení. c3 x+ + 0, 0] je ekvivalentní s 0 < c3 x+ + 0, což je to stejné jako < c3 x+ 9. ) Protože nyní potřebujeme dělit céčkem je třeba rozdělit úlohu na 3 možnosti: c = 0. Při této volbě dostáváme < 0 9, což je splněno pro každé x. c > 0. Vydělením rovnice ) céčkem dostáváme: c < 3x+ 9 c Protože c < 0, je levá nerovnost splněna pro všechna x a z pravé nerovnosti dostáváme: 3 x+ 9 c x + log 39) log 3 c) x + log 3 c) x log 3c) c < 0. Vydělením rovnice ) céčkem dostáváme: c > 3x+ 9 c Protože 9 c < 0 je pravá nerovnost splněna pro všechna x a z levé nerovnosti dostáváme: 3 x+ < c x + < log 3) log 3 c) x < log 3 c) Zde se nenecháme zmást, že uvnitř logaritmu máme c pro c < 0 je to v pořádku). Dohromady tedy: Pro c < 0 máme, log ) 3 c)

Pro c = 0 máme R. Pro c > 0 máme, log ] 3c) Úloha. Najděte všechna reálná x, pro která je definován výraz ) log x + 3x 5 x. Řešení. Výraz je definovaný právě když platí: x + 3x 5 0 a x + 3x 5 x > 0 Z první podmínky vyřešením kvadratické nerovnosti dostáváme: x + 3x 5 0, 3 ] [ 9 3 + ) 9, Druhou podmínku nejprve upravíme do tvaru x + 3x 5 > x. Nyní si všimneme, že protože je nalevo odmocnina, která je vždy nezáporná, tak pro x < 0 je podmínka splněna. Pro x 0 dále upravujeme umocněním, které si právě díky omezení na x 0 můžeme dovolit bez toho aniž bychom ztratili nebo získali nějaká řešení: x + 3x 5 > x x + 3x 5 > x 3x 5 > 0 x > 5 3 Z druhé podmínky tedy celkem dostáváme, že bud to je x < 0 nebo x 0 a x > 5, což znamená: 3, 0) 5 3, ) Výsledkem je potom průnik první a druhé podmínky, 3 ] [ 9 3 + )) 9,, 0) 53, ) ), což je přesně, 3 9 ] ) 5 3, zde je třeba si uvědomit, že 3+ 9 < 5 3, což je pravda, nebot 9 < 5 3 + 3 =). fx) = cotg x + π ). Řešení. Prostě se to nakreslí. Absolutní hodnota u x udělá z grafu kotangens sudou funkci a π grafu pro kladná x doleva o π a polovinu grafu pro záporná x doprava o π. posune polovinu cotgx)

6-5 5 - - -6 cotg x ) 6-5 5 - - -6 cotg x + π )

6-5 5 - - -6 Průsečíky s osou x jsou v kπ, k Z, a svislé čárkované čáry procházeji π + kπ, k Z. Úloha. V závislosti na parametru c R určete všechna reálná x, pro která platí log x + c), ). Řešení. Máme vyřešit nerovnost log x + c) <, neboli < log x + c) < Uvědomme si nejprve, že logaritmus je definován v následujících případech: je-li c > 0, tak pro všechna x, je-li c 0, tak jen pro, c) c, + ). Pokud je logaritmus definován, můžeme nerovnosti upravit na log ) < log x + c) < log ) a dále na < x + c <. Zde si všimneme, že pokud x splňuje tyto nerovnosti, pak je logx + c) určitě definován. Stačí tedy vyřešit po odečtení c) nerovnosti c < x < c. Řešme levou nerovnost. Je-li c >, pak je splněna vždy. Pro c jen pro, c) 8 8 c, + ). Řešme pravou nerovnost. Je-li c, pak není splněna nikdy. Pro c < má řešení c, c). Dáme-li vše dohromady, získáme výsledek: Pro c máme prázdnou množinu řešení. Pro c, ) máme c, c) z pravé nerovnosti nemáme žádnou omezující podmínku). 8 ) Pro c, je c) c, ) c, c) 8 = ) c, c c, ) c. Úloha. Najděte všechna reálná x, pro která platí sin3x ) > 3. Řešení. Řešme nejprve nerovnici sin y > a pro lepší představu si nakresleme obrázek: 3

.0-3 - - 3 - Vidíme, že nerovnost platí pro y arcsin + kπ, π arcsin + kπ), k Z. Podrobněji: funkce sin y je 3 3 π-periodická, stačí tedy úlohu vyřešit na [0, π), tam je sin y kladný, můžeme tedy odstranit absolutní hodnotu. Na [0, π ] je navíc rostoucí a má inverzní funkci nazývanou arcsin, máme tedy sin y > 3 y > arcsin 3 na [0, π ]. Na intervalu [ π, π] dostáváme ze symetrie, která je vidět z obrázku, řešení y < π arcsin jedná se o symetrii 3 sin y = sinπ y)). Dohromady tedy na 0, π) máme řešení y arcsin, π arctg ) a vezmeme-li v úvahu 3 3 π-periodicitu, pak získáme výše uvedený výsledek y arcsin + kπ, π arcsin + kπ), k Z. 3 3 Nyní stačí najít všechna x, pro která y = 3x arcsin + kπ, π arcsin + kπ). Po přičtení dvojky a 3 3 vydělení třemi máme k Z 3 arcsin 3 + kπ + ), 3 π arcsin + kπ + )). 3 fx) = log 3 x +. Řešení. V hlavě pomocí představ nebo pomocí postupného kreslení můžeme postupovat třeba takto: x + log 3 x + ) 3 - - - - - - log 3 x + ) log 3 x + ).5.5.0.0.5.0 - - - - - -.0

Průsečíky s osou x spočteme následovně: Graf jde do kladného nekonečna pro x =. log 3 x + ) = 0 x + {3, 3 } {,, 3, 3 } Úloha. V závislosti na parametru c R určete všechna reálná x, pro která platí log 3 x 3c), 3. Řešení. Máme vyřešit nerovnice < log 3 x 3c) 3, což je ekvivalentní s log 3 3 ) < log 3x 3c) log 3 7) a po odlogaritmování ekvivalentní úprava) 3 < x 3c 7 a přičtení 3c 3 + 3c < x 7 + 3c. Řešme levou nerovnost: pro c < je splněna pro všechna R, pro c jen pro, ) + 3c 9 9 3 ). + 3c, 3 Řešme nyní pravou nerovnost: pro c < 9 není splněna pro žádné x, pro c 9 je splněna pro 7 + 3c, 7 + 3c ). Výsledek je nyní Pro c < 9 máme prázdnou množinu řešení. Pro c [ 9, 9 ) máme [ 7 + 3c, 7 + 3c] z levé nerovnosti nemáme žádné omezení na x). Pro c 9 je, 3 + 3c) 3 + 3c, ) ) [ 7 + 3c, 7 + 3c] ) ] = [ 3 7 + 3c, + 3c 3 + 3c, 7 + 3c. Úloha. Najděte všechna reálná x, pro která platí tgx + ). Řešení. Načrtněme si obrázek funkce tg y a s jeho pomocí vyřešme nerovnici tg y. 3.0.5.0.5.0 - - -

Z obrázku vidíme, že řešením je y arctg + kπ, arctg + kπ), k Z. Podrobněji: Díky π-periodičnosti stačí úlohu řešit na 0, π) a díky sudosti vlastně jen na 0, π ). Tam jsou funkce tg a arctg navzájem inverzní, tg je nezáporný a rostoucí a tedy tg y tg y y arctg. Řešení y [0, arctg ] na [0, π) a symetrie nám dá řešení y [ arctg, arctg ] na π, π ) a periodičnost pak y k Z[ arctg + kπ, arctg + kπ]. Nyní stačí najít množinu všech x, která splňují y = x + [ arctg + kπ, arctg jedničky a vydělením dvěma získáme + kπ]. Odečtením k Z[ arctg + kπ ), arctg + kπ )]. fx) = sin x log. Řešení. Nejprve si uvědomíme, že log ) =. Poté v hlavě pomocí představ nebo pomocí postupného kreslení můžeme postupovat třeba takto: sinx).0 - -.0 6 8 0 sinx) - -.0 -.5 6 8 0 sinx).5.0 Průsečíky s osou x spočteme následovně: 6 8 0 sin x = 0 sin x = x = π 6 + kπ nebo x = 5π 6 + kπ, k Z Vcholky kopečků grafu jsou v bodech [ π + kπ, ], k Z, a [ 3π + kπ, 3 ], k Z.