eksponentti- ja logaritmifunktio

Anonyymi

Hei.

Miten perustelette, että käyrien y=ln(x) ja y=e^x kuvaajat eivät leikkaa? Mulla oli tää joskus koekysymyksenä, ja kokeessa ei ollut käytössä mitään graafisia laskimia/muita, että olisin kuvasta voinut katsoa.

Oon yrittänyt esim. tutkia funktiota f(x)= ln(x)-e^x derivaatalla ja muuta, mutta en osaa ratkaista tuommosia yhtälöitä.

Tietty kokeilemalla löytyy esim. f'(0,5675)=0,0017373..., eli jos arvioin että se olisi derivaatan nollakohta, f(0,5675)=2,3303...>0 ja tutkimalla derivaatan merkkiä päättelen, että se on likimain pienin arvo ja siks ei olisi nollakohtia eli ratkaisuja yhtälölle.
Se ei kuitenkaan varmaan ole kovin hyvä perustelu, koska en voi tietää, pomppaako jossain kohdassa funktion kuvaaja nopeasti x-akselin alapuolella.

Miten siis perustelisitte?

8

180

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Ensiksi ln x on määritelty vain kun x>0. Lisäksi jos 0<x<1, on ln x<0 ja e^x>0. Siten mahdolliset leikkaiskohdat saadaan puolitasossa x>=1. Mutta ln x kasvaa nopeudella 1/x<1 ja e^x nopeudella e^x>1 kun x>1. Ainoa leikkauspiste voisi olla siis x=1. Mutta ln 1=0 ja e^1>0, joten leikkauspisteitä ei ole.

    • Anonyymi

      Eiköhän tuossa riitä, että perustelee, miksi e^x > x ja ln x < x.

    • Funktio e^x on määritelty,jatkuva ja derivoituva kaikilla arvoilla - inf < x < inf.
      Samoin funktio e^x - x. Kun x < 0 on e^x > 0 ja - x > 0 joten e^x - x >0 ja siis e^x > x.
      Kun x = 0 on e^x - x = 1 > 0.
      d/dx(e^x - x) = e^x - 1 > 0 kun x > 0. e^x - x on siis kasvava funktio ja e^x - x > 0 kun x> 0.

      Nähtiin, että kaikilla arvoilla x on e^x > x.

      ln(x) on määritelty ja jatkuva kun x > 0. Se saa kaikki arvot - inf < ln(x) < inf tuolla alueella x > 0.

      Edellä todistetusta seuraa, että e^(ln(x)) > ln(x) kun x > 0. Mutta e^(ln(x)) = x joten siis x > ln(x) kun x > 0.

      On siis e^x > x > ln(x) kun x > 0. Kuvaajat eivät voi leikata.

      • Anonyymi

        sen verran kiinnostaa, että kuka on Ohman itse?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        sen verran kiinnostaa, että kuka on Ohman itse?

        jee, jee, jees,... nyt tuli todella hyvä kysymys... kuka on Ohman, kuka on martta00 (tai ilman nollia) , kuka on aeija, kuka on KL... hmm... kukin, no mitäpä se oikeesti meille kuuluu


      • Pieni lisäkommentti:

        Koska d/dx ln(x) = 1/x > 0 on myös ln( ) kasvava funktio. Koska x > ln(x) on siis

        ln(x) > ln(ln(x)) > ln(ln(ln(x))) >...jne.

        Vastaavasti , koska e^x > x, niin e^(e^x)) > e^x, e^(e^(e^x)) > e^(e^x)) jne.

        Ohman = Ohman3


    • Anonyymi

      Seitenpuol kasiviis? Tä?

    • Anonyymi

      Otetaan vielä yksi tapa: tarkastellaan funktiota lnx/e^x. Väite on tosi, jos se on aina <1. Sen derivaatta on (1/x-lnx)/e^x. Nähdään, että funktio on ensin (kun x>0) kasvava, sitten saavuttaa maksimin kohdassa lnx=1/x ja sitten on laskeva. Nähdään että maksimikohta on välillä 1<x<e (likiarvo x=1,763). Ja nähdään, että maksimikohdassa tarkasteltava funktio <1.

    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. 6 kW saunan lämmityksestä kohta 10 euron lisämaksu / kerta

      Kokoomuslainen sähköyhtiöiden hallitsema Energiavirasto ehdottaa 5 kW:n rajaa, jonka ylittämisestä tulee lisämaksu. Tark
      Maailman menoa
      286
      7923
    2. Duunarit hylkäsivät vasemmistoliiton, siitä tuli feministinaisten puolue

      Pääluottamusmies Jari Myllykoski liittyi vasemmistoliittoon, koska se oli duunarien puolue. Sitä samaa puoluetta ei enää
      Maailman menoa
      172
      4178
    3. Oppiiko vasemmistolaiset valehtelun jo kotonaan?

      Sillä vasemmistolaiset/äärivasemmistolaiset valehtelee ja keksii asioita omasta päästään todella paljon. Esim. joku vas
      Maailman menoa
      175
      2470
    4. Olen väsynyt tähän

      En osaa lopettaa ja koen huonoa omaatuntoa tästä. Kaikki on muutenkin turhaa ja tekemisesi sattuvat. Tunteita on vain hy
      Ikävä
      29
      2228
    5. Seuraava hallituspohja - Kokoomus, kepu, persut + KD

      Kokoomus saa ainakin 20% kannatuksen ensi vaaleissa, keskusta sanoisin noin 15%, persut todennäköisesti enemmän, ehkä 17
      Maailman menoa
      89
      2080
    6. Olenko mies sinun mielestä outo?

      Saat vastata rehellisesti.
      Ikävä
      47
      1590
    7. Millasia unelmia sulla on?

      onko unelmia...?
      Ikävä
      49
      1565
    8. Maailman laiskin eläin: persu

      Persu ei ole eläessään laittanut rikkaa ristiin itsensä elättämiseen. Luonnossa tuollainen ei olisi mahdollista, mutta s
      Maailman menoa
      11
      1496
    9. Minneapolisin tapauksesta hyvä video

      Runoilijan auto oli poikittain tiellä ja kun poliisit lähestyivät sitä, runotyttö painoi reippaadti kaasua. Auto syöksäh
      Maailman menoa
      342
      1284
    10. Miten usein toivot

      Tai olet toivonut että olisimme lähekkäin vai toivotko ollenkaan?
      Ikävä
      166
      1225
    Aihe