Bereich von e ^ x / ([x] +1), x> 0 und wobei [x] die größte ganze Zahl ist?

Bereich von e ^ x / ([x] +1), x> 0 und wobei [x] die größte ganze Zahl ist?
Anonim

Antworten:

#f: (0, + oo) -> (1/2, + oo) #

Erläuterung:

ich nehme an # x # ist die kleinste ganze Zahl größer als # x #. In der folgenden Antwort verwenden wir die Notation #ceil (x) #, die Deckenfunktion genannt.

Lassen #f (x) = e ^ x / (ceil (x) +1) #. Schon seit # x # ist streng größer als #0#bedeutet dies, dass die Domäne von # f # ist # (0, + oo) #.

Wie #x> 0 #, #ceil (x)> 1 # und seit # e ^ x # ist immer positiv, # f # ist immer streng größer als #0# in seiner Domäne. Es ist wichtig sich das zu merken # f # ist nicht injektiv und ist auch bei den natürlichen Zahlen nicht kontinuierlich. Um das zu beweisen, lassen Sie # n # eine natürliche Zahl sein:

# R_n = lim_ (x -> n ^ +) f (x) = lim_ (x-> n ^ +) e ^ x / (ceilx + 1) #

weil #x> n #, #ceil (x) = n + 1 #.

# R_n = e ^ n / (n + 2) #

# L_n = lim_ (x-> n ^ -) f (x) = lim_ (x-> n ^ -) e ^ x / (ceilx + 1) #

Ähnlich, #ceil (x) = n #.

#L_n = e ^ n / (n + 1) #

Da die linken und rechten seitlichen Grenzen nicht gleich sind, # f # ist nicht kontinuierlich in ganzen Zahlen. Ebenfalls, #L> R # für alle #n in NN #.

Wie # f # in Intervallen zunimmt, die durch die positiven ganzen Zahlen begrenzt sind, werden die "kleinsten Werte" pro Intervall als # x # nähert sich der unteren Schranke von rechts.

Daher ist der Mindestwert von # f # wird sein

# R_0 = lim_ (x -> 0 ^ +) f (x) = lim_ (x -> 0 ^ +) e ^ x / (ceil (x) + 1) = e ^ 0 / (0 + 2) = 1 / 2 #

Dies ist die Untergrenze des Bereichs von # f #.

Es ist zwar nicht richtig, das zu sagen # f # nimmt zu, es ist in dem Sinn, asymptotisch nähert es sich dem Unendlichen - wie unten gezeigt:

#lim_ (x-> oo) f (x) = lim_ (x-> oo) e ^ x / (ceil (x) +1) #

Wie #ceilx> = x #gibt es eine #delta <1 # so dass # ceilx = x + delta #:

# = lim_ (x -> oo) e ^ x / (x + delta + 1) #

Lassen #u = x + delta + 1 => x = u-delta-1 #.

# = lim_ (u-> oo) e ^ (u-delta-1) / u = lim_ (u-> oo) e ^ u / u * 1 / e ^ (delta + 1) #

# e ^ u # steigt exponentiell an # u # tut dies linear, das heißt

#lim_ (u-> oo) e ^ u / u = oo #

#:. lim_ (u-> oo) e ^ u / u * 1 / e ^ (delta + 1) = oo * 1 / e ^ (delta + 1) = oo #

#:. lim_ (x-> oo) f (x) = oo #

Daher der Bereich von # f # ist

# "Range" = (1/2, oo) #

Das Intervall ist links offen, weil #http: // 2 # ist immer noch #f (0) #, und wie # x # Ansätze #0^+#, #f (x) # nur Ansätze #http: // 2 #; es ist niemals wirklich gleich.