Łatwo jest uzasadnić, że szukaną parą jest
2.43. Wskazówka. Rozumowanie analogiczne jak w zadaniu 2.42
0 d p. Dla x - -y/l, y == —funkcja osiąga najmniejszą
y/2
wartość —y/2.
2.44. Wskazówka. Wzór danej funkcji po przekształceniach ma postać
/(x) = 3cos4x — 3cos2x + 1.
Przyjmując cos2x = f, otrzymujemy /(£) = 3f2 - 3f + 1 dla £e<0;l>.
Odp. Najmniejszą wartość funkcji / w przedziale <0;-> jest
1 . . , 2 a największą 1.
2.45. Wskazówka. Z warunku/’(x) = f’(x — 1) wynika, że
(1) /(x) = f(x — 1) = c, gdzie ceR.
Ale
(2) /(x) +/(x — 1) = x, (warunek zadania) więc z (1) i (2) mamy
1 c
f(x) = -x + - dla xeR.
Łatwo już wykazać, że szukany wzór funkcji /ma postać
2.46. Wskazówka. Należy zauważyć, że dla s =£ 0 i x0 € R, mamy: /'(*„ + s)= + — =
fc-o n
(oczywiście Czytelnik uzasadni poprawność rozumowania).
2.47. Wskazówka.
a) Dana funkcja nie jest różniczkowalna w punktach x = 0 i x = 1.
b) Wzór danej funkcji możemy zapisać następująco:
f —2xex+l dla x€(-oo;-l),
/(*)=< —2xe“(x+,) dla xe<—1;0), l 2xe"(x+,) dla xe<0;oo).
Rozpatrzmy funkcję dla xe(-oo; 1) i zauważmy najpierw, że funkcja ex +1 jest założeniem funkcji g{u) = cu i h(x) — x + 1.
Ponieważ dla każdego ueR istnieje pochodna g’{u) oraz dla każdego xeR istnieje pochodna h’(x), więc istnieje pochodna funkcji ex+1 = g{h{x)) dla każdego x z rozpatrywanego przedziału, przy tym
f(e*+1)’ = g'{h(x))‘h’(x) = ex+1 l(-2xex+1)’= -2ex+l (x + l), więc funkcja /jest różniczkowalna w przedziale (-co; -1). Podobnie stwierdzamy, że dana funkcja jest różniczkowalna w przedziale (—1; 0) oraz w przedziale (0; oo). Natomiast nie jest różniczkowalna w punktach —1 i 0, co łatwo wykazać wyznaczając pochodne jednostronne w danych punktach.
2.48. Najpierw obliczamy /(O). Mamy: /(O + 0) = /(O) + /(O) + 1.
Stąd/(O) = -1
Ponieważ x + (—x) = 0, więc
1) /[x 4- (—x)] = /(0) = — 1, dla każdego xe R; z drugiej strony
/[* + (—x)] =/(x) +/(-x) - 2x2(2x2 - 3x2 + 2x2) + 1, czyli
2) /[x + (-x)]=/(x)+/(-x)-2x* + l.
Porównując 1) i 2) otrzymujemy równość
3) /(x) + /(—x) — 2x4 + 1 = -1, dla każdego xeR.
Z założenia, że /jest funkcją parzystą i z 3) otrzymujemy:
2/(x) = 2x4 - 2, stąd /(x) — x4 1.
2.49. Wskazówka. Najpierw obliczyć/(0). Następnie skorzystać z tego, że/(x) =/[0 - (-x)] =/(0) -/(-x).
85