4. 62. Dane są dwie funkcje liniowe: f(x) = -3x+4 oraz g(x) = x-2.
a) Oblicz, dla jakich argumentów funkcja / przyjmuje wartości mniejsze niż funk
cja g.
b) Wyznacz zbiór argumentów, dla których obie funkcje przyjmują wartości róż
nych znaków. ​.


Odpowiedź :

Funkcje liniowe, zbiory argumentów i wartości.

  1. Mamy rozwiązać nierówność:
    [tex]f(x) < g(x)\\-3x+2 < x-2\\4 < 4x\\x > 1[/tex]
    stąd: funkcja f przyjmuje wartości mniejsze niż funkcja g dla [tex]x > 1[/tex]
  2. Gdy funkcje przyjmują wartości różnych znaków, możemy zinterpretować ten fakt jako:
    [tex]f(x)\cdot g(x) < 0[/tex]
    (bo mamy ujemna razy dodatnia lub dodatnia razy ujemna)
    tym samym dostajemy:
    [tex](-3x+4)(x-2) < 0[/tex]
    czyli przedziały zmienności są ograniczone przez liczby:
    [tex]x= \frac{4}{3}[/tex] oraz [tex]x=2[/tex]
    Sprawdźmy znak powyższego dla dowolnego x (najwygodniej np. x=0), wtedy mamy: [tex]4*(-2) = -8 < 0[/tex]
    Stąd wnioskujemy, że w przedziale [tex](-\infty, \frac{4}{3})[/tex] gdzie znajduje się argument [tex]x=0[/tex] nasza nierówność jest spełniona.
    Ponieważ wszystkie pierwiastki stopnia nieparzystego, funkcja zmienia znak dla każdego następującego po sobie przedziału zmienności. Stąd finalnie:
    [tex]x\in (-\infty, \frac{4}{3})\, \bigcup \; (2, \infty)[/tex]
    jest zbiorem argumentów, dla których obie funkcje przyjmują wartości różnych znaków.

Możemy symbolicznie zinterpretować znak funkcji [tex]h(x)=f(x)g(x)[/tex] w przedziałach zmienności w sposób:


[tex]. \quad \quad "-" \quad \quad \quad \quad \quad \quad "+" \quad \quad \quad \quad \quad \quad"-"\\--------|-------|-------- > \\.\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \frac{3}{4} \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad2 \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad x[/tex]