5 svar
109 visningar
Korvgubben behöver inte mer hjälp
Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 1 nov 2017 21:20

Deriverbarhet

Hej. Undrar om jag tänkt rätt i följande uppgift

Antag att a och b är reella tal, b > 0 , och att funktionen
f(x) = xasin1xb, x00, x=0
har definitionsmängden -1,1. Är funktionen deriverbar i x = 0? Är den kontinuerlig i x = 0?

Funktionen är deriverbar i x=0 om derivatans gränsvärde i den punkten existerar. Jag bildade alltså derivatan med derivatans definition

f'(0)=limx0xasin1xb-0x-0=limx0xa-b-1sin1xb1xb

Den högra faktorn har gränsvärdet 1. Återstår att undersöka den vänstra faktorn. Gränsvärdet beror nu på exponenten a-b-1. Jag delade alltså in i tre olika fall, a-b-1>0, a-b-1=0 och a-b-1<0, och kom då fram till att ett gränsvärde existerar i de två första fallen. Alltså är funktionen deriverbar i x=0 om a-b1. Är detta rätt?

Funktionen är kontinuerlig i x=0 om

f(0)=limx0f(x)

Jag blev då igen tvungen att dela in i tre analoga fall, och kom då fram till att funktionen är kontinuerlig i x=0 om a>b. Stämmer detta?

Tacksam för svar!

Stokastisk 3597 – Fd. Medlem
Postad: 1 nov 2017 21:36

Det är inte korrekt att gränsvärdet av högra faktorn blir 1. Detta eftersom 1/x^b går mot oändligheten då x går mot 0. Sedan, notera att det blir jobbigt med negativa värden på x, säg att b=π b = \pi , vad är då funktionens värde om x = -1?

Utan du har ju istället att

xasin1xbx=xa-1sin1xb

Använd här att

xa-1sin1xbxa-1

Vad händer då a > 1? Då a1 a \le 1 ? Du kan använda ungefär samma idé för kontinuiteten.

Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 1 nov 2017 21:43 Redigerad: 1 nov 2017 21:47

Okej. Du använder dig av instängningssatsen. Om a>1 så då är gränsvärdet 0, och då är funktionen deriverbar i x=0. I det andra fallet så går uttrycket mot oändligheten, alltså existerar inget gränsvärde, och funktionen är ej deriverbar i x=0. Rätt?

Tack!

Stokastisk 3597 – Fd. Medlem
Postad: 1 nov 2017 21:51

Om du har att a < 1 så kommer xa-1sin(1/xb) x^{a - 1}\sin(1/x^b) inte existera för att det kommer pendla obegränsat. Om a=1 a = 1 så kommer det bara pendla mellan -1 och 1.

Jag använder inte triangelolikheten, bara att sinus alltid ligger i intervallet [-1, 1].

Notera återigen att funktionsdefinitionen inte blir vettig om inte a och b är reella tal så att potenser av negativa värden blir vettiga.

Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 1 nov 2017 22:02

En sista fråga. När jag bestämmer gränsvärdet m.h.a. instängninssatsen så har jag ju absolutbeloppet av ursprungsuttrycket. Varför stämmer det att

limx0g(x)=limx0g(x)?

Stokastisk 3597 – Fd. Medlem
Postad: 1 nov 2017 22:08

Den där likheten stämmer inte i allmänhet, exempelvis om g(x)=-1 g(x) = -1 . Då är vänstra gränsvärdet -1 och högra är 1, så alltså är de inte lika.

Utan du kan endast använda instängningen då a>1 a > 1 , för annars har du inte att |x|a-1 |x|^{a - 1} går mot 0.

Utan när du har att a1 a \le 1 så kolla bara på xa-1sin(1/xb) x^{a - 1}\sin(1/x^b) , om a=1 a = 1 så har du kvar sin(1/xb) \sin(1/x^b) . Vilket saknar gränsvärde. Om a<1 a < 1 så kommer du ha att xa-1 x^{a - 1} inte går mot noll, samt att sin(1/xb) \sin(1/x^b) bara kommer pendla mellan -1 och 1. Så gränsvärdet kan inte existera.

Svara
Close