f(x) = 2x – ln x
ОДЗ: х>0
f'(x) = 2 – 1/x
f'(x) = 0
2 – 1/x = 0
2х = 1
х = 0,5
разбиваем область определения функции f(x) на интервалы и определяем знак производной f'(x) в этих интервалах
- +
0 0,5
f'(0,25) = 2-1/0,25 = 2-4 = -2 f'(x)<0 ⇒ f(x) убывает
f'(1) = 2-1/1 = 2-1 = 1 f'(x)>0 ⇒ f(x) возрастает
Итак, при х∈(0; 0,5] f(x) убывает
при х ∈[ 0,5; +∞) f(x) возрастает
В точке х = 0,5 производная меняет знак с - на + , следовательно, это точка минимума.
уmin = у(0,5) = 2·0,5 – ln 0,5 ≈ 1 - 0,693 ≈ 0,307
x∈(-∞; -0,25)∪(0; 0,5)
Объяснение:
Рассмотрим функцию:
Определим нули функции f(x):
f(x) =0 ⇔ x·(x+0,25)·(x-0,5)=0 ⇔ x₁= -0,25, x₂=0, x₃=0,5.
Нули функции f(x) делят делят ось Ох на промежутки (-∞; -0,25), (-0,25; 0), (0; 0,5) и (0,5; +∞), в каждом из которых функция f(x) сохраняет свой знак (применяем метод интервалов). Поэтому:
1) при x∈(-∞; -0,25) функция f(x)=x·(x+0,25)·(x-0,5)<0, так как, например при -0,5∈(-∞; -0,25):
f(-0,5)=(-0,5)·(-0,5+0,25)·(-0,5-0,5)=(-0,5)·(-0,25)·(-1)= -0,125<0;
2) при x∈(-0,25; 0) функция f(x)=x·(x+0,25)·(x-0,5)>0, так как, например при -0,05∈(-0,25; 0):
f(-0,05)=(-0,05)·(-0,05+0,25)·(-0,05-0,5)=(-0,05)·0,2·(-0,55)= 0,0055>0;
3) при x∈(0; 0,5) функция f(x)=x·(x+0,25)·(x-0,5)<0, так как, например при 0,05∈(0; 0,5):
f(0,05)=0,05·(0,05+0,25)·(0,05-0,5)=0,05·0,3·(-0,45)= -0,00675<0;
4) при x∈(0,5; +∞) функция f(x)=x·(x+0,25)·(x-0,5)>0, так как, например при 0,75∈(0,5; +∞):
f(0,75)=0,75·(0,75+0,25)·(0,75-0,5)=0,75·1·0,25= 0,1875>0;
Тогда решением заданного неравенства будет:
x∈(-∞; -0,25)∪(0; 0,5).