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

191

    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. Valtion alijäämä = yritystukien määrä = 10 mrd. euroa

      Mutta persut eivät vaan suostu tasapainottamaan valtion budjettia, vaikka yritystuet on tiedetty haitallisiksi. Miksi p
      Maailman menoa
      57
      6483
    2. Suomi käyttää sosiaalietuuksiin suhteessa eniten rahaa koko maailmassa

      Suomi käyttää sosiaaliturvaetuuksiin enemmän rahaa suhteessa bruttokansantuotteeseen kuin mikään muu maa maailmassa. Su
      Maailman menoa
      345
      5538
    3. Poliisien suosikkipuolueet ylivoimaisesti: Kokoomus ja persut

      samoin on armeijan henkilöstön kanssa. Sen sijaan sekä vihreät, vasliitto ja SDP ovat hyljeksittyjä puolueita poliisien
      Maailman menoa
      168
      5176
    4. Sdp, Vihreät ja vasemmistoliitto muuttumassa naisten puolueiksi?

      Sdp 64 % naisia, vihreät 70 % naisia ja vasemmistoliitto 60 % naisia. Ilmankos ne puolueet ajaa autoilevien kantasuomal
      Maailman menoa
      141
      4962
    5. Epäonnistunut "Tuppurais-operaatio" kaatoi Purran hallituksen

      Persut yrittivät viimemetreillä häivyttää omaa täydellistä epäonnistumistaan syyttämällä opposition edustajaa nimettömil
      Maailman menoa
      20
      4210
    6. Grahn-Laasonen: "Kansalainen joutuu pettymään, jos demareita äänestää"

      Ministeri viittaa tuoreeseen Helsingin Sanomien juttuun, jossa demarijohtajan keinoja Suomen suunnan muuttamiseksi esite
      Maailman menoa
      41
      2876
    7. Ostaisitko sinä rempattavan asunnon Italiasta tai jostain muualta ulkomailta, mistä?

      Ella Kanninen on tehnyt Italiassa asuntokaupat. Hän kertoo Instagramissa kierrelleensä viime kesänä Toscanassa katselema
      Asunnot ja asuminen
      20
      2706
    8. Jenni Alexandrova ja Toni Lähde ratkeavat liitoksistaan - Tällainen on uusperhe!

      Radiojuontaja Jenni Alexandrova ja Diili-tuttu Toni Lähde ovat pariskunta, joka elää uusperhearkea. He ovat ostaneet uud
      Suomalaiset julkkikset
      3
      2488
    9. Vähän fiksumpi Nimi kisa ? :=)

      Kirjoita teidän etunimet allekkain. Jos nimissä on joku kirjain sama, poista se. Tee sama tarkistus kaikille kirjaimill
      Ikävä
      28
      2437
    10. Romanttinen ystävänpäivä?

      Millainen olisi hyvä ystävänpäivä hänen kanssaan?
      Ikävä
      79
      2126
    Aihe