👤

Se consideră funcţia [tex]$f:(0,+\infty) \rightarrow \mathbb{R}, f(x)=x^{4}-4 \ln x$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] a) Arătaţi că [tex]$f^{\prime}(x)=\frac{4(x-1)(x+1)\left(x^{2}+1\right)}{x}, x \in(0,+\infty)$[/tex].

[tex]$5 \mathbf{b}$[/tex] b) Determinați ecuația asimptotei verticale la graficului funcției [tex]$f$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] c) Demonstrați că, pentru fiecare număr natural [tex]$n, n \geq 2$[/tex], ecuația [tex]$f(x)-n=0$[/tex] are două soluții reale distincte.


Răspuns :

[tex]f(x)=x^{4}-4 \ln x[/tex]

a)

Derivam f si obtinem:

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

b)

Ecuatia asimptotei verticale la graficului funcției f

Calculam limita spre 0 din f(x)

[tex]\lim_{x \to 0} x^4-lnx=0-ln0=0-\infty=+\infty[/tex]

c)

f(x)-n=0

Facem monotonia functiei f

f'(x)=0

4(x-1)(x+1)(x²+1)=0

x-1=0, x=1

x+1=0, x=-1

x²+1=0

x²=-1<0, nu are solutii reale

Tabel semn

x       -∞          -1     0       1          +∞

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

f(x)          ↑      f(-1)  ↓     f(1)      ↑

                                       1

x∈(0,+∞)

Pe intervalul (0,1) f este descrescatoare si pe (1,+∞) f este crescatoare

f(1)=1-4ln1=1

f(0)=+∞

f(+∞)=+∞

Deci vom avea doua solutii reale distincte pe (0,1) si (1,+∞)

Un exercitiu similar de bac gasesti aici: https://brainly.ro/tema/1017355

#BAC2022

#SPJ4