Przejdź do treści

Zbiór wartości 3ˣ dla x ∈ (−1, 2] i (1/2)ˣ dla x ≥ −2

Szkoła średnia średnie

Wyznacz zbiór wartości:

a) funkcji f(x)=3xf(x) = 3^x określonej dla x∈(−1,2]x \in (-1, 2];

b) funkcji g(x)=(12)xg(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^x określonej dla x∈[−2,+∞)x \in [-2, +\infty).

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Funkcja ff - rosnąca. Podstawa 3>13 > 1. Gdy xx przebiega przedział (−1,2](-1, 2], wartości przebiegają przedział od 3−13^{-1} do 323^2, z tymi samymi nawiasami:

−1<x≤2⟹3−1<3x≤32⟹13<f(x)≤9-1 < x \le 2 \quad\Longrightarrow\quad 3^{-1} < 3^x \le 3^2 \quad\Longrightarrow\quad \frac{1}{3} < f(x) \le 9

Lewy koniec jest otwarty, bo x=−1x = -1 nie należy do dziedziny - wartość 13\frac{1}{3} nie jest osiągana.

Krok 2. Funkcja gg - malejąca. Podstawa 12<1\frac{1}{2} < 1, więc nierówność się odwraca:

x≥−2⟹(12)x≤(12)−2=4x \ge -2 \quad\Longrightarrow\quad \left(\tfrac{1}{2}\right)^x \le \left(\tfrac{1}{2}\right)^{-2} = 4

Największa wartość to 44 (dla x=−2x = -2). Dla rosnących xx wartości maleją i zbliżają się do 00, ale nigdy go nie osiągają, bo potęga liczby dodatniej jest dodatnia.

Odpowiedź. a) (13,9](\frac{1}{3}, 9];   b) (0,4](0, 4].

Przy b) częsty błąd to [0,4][0, 4] - zero nie należy do zbioru wartości żadnej funkcji wykładniczej.