2. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 1
Κεφάλαιο | 1
1) Τι λέγεται συνάρτηση από ένα σύνολο Α σε ένα σύνολο Β;
Συνάρτηση είναι μια διαδικασία με την οποία κάθε στοιχείο ενός συνόλου Α αντιστοιχίζεται σε
ένα ακριβώς στοιχείο κάποιου άλλου συνόλου Β.
2) Έστω μία συνάρτηση f από το σύνολο Α στο σύνολο Β.
i) Tι λέγεται τιμή της f στο x;
ii) Τι λέγεται εξαρτημένη μεταβλητή της f;
iii) Τι λέγεται ανεξάρτητη μεταβλητή της f;
i) Αν με τη συνάρτηση f το x AÎ αντιστοιχίζεται στο y BÎ , τότε γράφουμε y f( x )= και
το f( x ) λέγεται τιμή της f στο x.
ii) Το γράμμα x, που συμβολίζει οποιοδήποτε στοιχείο του Α, λέγεται ανεξάρτητη
μεταβλητή.
iii) Το γράμμα y που παριστάνει την τιμή της συνάρτησης στο x και εξαρτάται από την τιμή
του x, λέγεται εξαρτημένη μεταβλητή.
3) Έστω οι συναρτήσεις f, g που ορίζονται σε ένα σύνολο A. Πώς ορίζονται οι
συναρτήσεις;
i) S f g= + (άθροισμα) ii) D f – g= (διαφορά)
iii) P f g= × (γινόμενο) iv)
f
R
g
= (πηλίκο)
Για τις πράξεις των συναρτήσεων f, g με πεδίο ορισμού το Α, έχουμε:
Συνάρτηση Πεδίο ορισμού Τύπος
i) S f g Α S(x) f(x) g(x)= +
ii) D f – g Α D(x) f(x) – g(x)
iii) P f g= × Α P(x) f(x) g(x)
iv)
f
R
g
Α x A / g( x ) 0
f(x)
R(x)
g(x)
4) Έστω μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού ένα σύνολο Α.
i) Τι λέγεται γραφική παράσταση ή καμπύλη της f σε ένα καρτεσιανό σύστημα
συντεταγμένων Oxy;
ii) Πότε ένα σημείο M(x, y) του επιπέδου των αξόνων ανήκει στην καμπύλη της
συνάρτησης f;
iii) Tι λέγεται εξίσωση της γραφικής παράστασης της συνάρτησης f;
3. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 2
i) Γραφική παράσταση ή καμπύλη της f σε ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων Oxy
λέγεται το σύνολο των σημείων M( x,(f( x )) για όλα τα x A .
ii) Ένα σημείο M( x,y ) του επιπέδου των αξόνων ανήκει στην καμπύλη της f, μόνο όταν
y f( x ) .
iii) Η εξίσωση y f( x ) επαληθεύεται μόνο από τα ζεύγη ( x,y ) που είναι συντεταγμένες
σημείων της γραφικής παράστασης της f και λέγεται εξίσωση της γραφικής παράστασης
της f.
5) Πότε μια συνάρτηση f λέγεται γνησίως αύξουσα σε ένα διάστημα Δ του πεδίου
ορισμού της;
Μια συνάρτηση f λέγεται γνησίως αύξουσα σε ένα διάστημα Δ του πεδίου ορισμού της, όταν
για οποιαδήποτε σημεία 1 2x ,x ΔÎ με 1 2x x< ισχύει 1 2f( x ) f( x )< .
6) Πότε μια συνάρτηση f λέγεται γνησίως φθίνουσα σε ένα διάστημα Δ του πεδίου
ορισμού της;
Μια συνάρτηση f λέγεται γνησίως φθίνουσα σε ένα διάστημα Δ του πεδίου ορισμού της, όταν
για οποιαδήποτε σημεία 1 2x ,x ΔÎ με 1 2x x< ισχύει 1 2f( x ) f( x )> .
7) Πότε μια συνάρτηση f λέγεται γνησίως μονότονη σε ένα διάστημα Δ του πεδίου
ορισμού της;
Μια συνάρτηση που είναι γνησίως αύξουσα ή γνησίως φθίνουσα λέγεται γνησίως μονότονη.
8) Τι λέγεται περιοχή του 1x ;
Περιοχή του 1x λέγεται ένα ανοιχτό διάστημα που περιέχει το 1x .
9) Πότε μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το Α λέμε ότι παρουσιάζει τοπικό μέγιστο
στο 1x AÎ ;
Μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το Α λέμε ότι παρουσιάζει τοπικό μέγιστο στο 1x AÎ , όταν
1f( x ) f( x )£ για κάθε x σε μια περιοχή του 1x .
10) Πότε μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το Α λέμε ότι παρουσιάζει τοπικό
ελάχιστο στο 2x AÎ ;
Μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το Α λέμε ότι παρουσιάζει τοπικό ελάχιστο στο 2x AÎ ,
όταν 2f( x ) f( x )³ για κάθε x σε μια περιοχή του 2x .
11) Τι λέγονται ακρότατα μίας συνάρτησης;
Τα μέγιστα και τα ελάχιστα μιας συνάρτησης, τοπικά ή ολικά, λέγονται ακρότατα της συνάρτησης.
12) Αν οι συναρτήσεις f και g έχουν στο 0x όρια πραγματικούς αριθμούς, δηλαδή
αν ( ) ( )
0 0
1 2 1 2
x x x x
lim f x και lim g x με ,
® ®
= = Îl l l l ¡ , ποια είναι τα παρακάτω όρια;
4. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 3
i) ( ) ( )( )0x x
lim f x g x
®
+ ii) ( ) ( )( )0x x
lim f x g x
®
-
iii) ( )( )0x x
lim κ f x , κ
®
× Î ¡ iv) ( ) ( )( )0x x
lim f x g x
®
×
v)
( )
( )0
2
x x
f x
lim , 0
g x®
¹l vi) ( )( )0
ν
x x
lim f x
®
vii) ( )
0
κ
x x
lim f x , f(x) 0
®
³ σε μία περιοχή του 0x
i)
0
1 2
x x
lim(f( x ) g( x ))
®
+ = +l l ii)
0
1 2
x x
lim(f( x ) g( x ))
®
- = -l l
iii)
0
1
x x
lim(k f( x )) k
®
× = ×l iv)
0
1 2
x x
lim(f( x ) g( x ))
®
× = ×l l
v)
0
1
x x
2
f( x )
lim
g( x )®
æ ö
=ç ÷
è ø
l
l
, 2 0¹l vi)
0
ν ν
1
x x
lim [ f( x )]
®
= l
vii)
0
ν ν
1
x x
lim f( x )
®
= l , ( )f x 0³ σε μία περιοχή του 0x
13) Πότε μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού Α λέγεται συνεχής;
Μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού Α λέγεται συνεχής, αν για κάθε 0x AÎ ισχύει
0
0
x x
lim f( x ) f( x )
®
= .
14) Ποιο είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα μιας συνεχούς συνάρτησης σε κλειστό
διάστημα;
Χαρακτηριστικό γνώρισμα μιας συνεχούς συνάρτησης σε ένα κλειστό διάστημα είναι ότι η
γραφική της παράσταση είναι μια συνεχής καμπύλη, δηλαδή για το σχεδιασμό της δε χρειάζεται
να σηκώσουμε το μολύβι από το χαρτί.
15) Ποια είναι τα όρια των παρακάτω συνεχών συναρτήσεων;
i) ( )0
ν ν 1
ν ν 1 0
x x
lim α x α x ...α-
-
®
+ +
ii)
0x x
lim ημx
®
iii)
0x x
lim συνx
®
iv)
0
0
x x
lim εφx, (συνx 0)
®
¹ v)
0
0
x x
lim σφx, (ημx 0)
®
¹
vi)
0
x
x x
lim e
®
vii)
0
0
x x
lim lnx, (x 0)
®
>
i) ( )0
ν ν 1 ν ν 1
ν ν 1 0 ν 0 ν 1 0 0
x x
lim α x α x ...α α x α x ...α- -
- -
®
+ + = + +
5. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 4
ii)
0
0
x x
lim ημx ημx
®
= iii)
0
0
x x
lim συνx συνx
®
=
iv)
0
0 0
x x
lim εφx εφx , (συνx 0)
®
= ¹ v)
0
0 0
x x
lim σφx σφx , (ημx 0)
®
= ¹
vi) 0
0
xx
x x
lim e e
®
= vii)
0
0 0
x x
lim ln x ln x , ( x 0)
®
= >
16) Πότε μία συνάρτηση f λέμε ότι είναι παραγωγίσιμη στο σημείο 0x του πεδίου
ορισμού της και τι ονομάζεται παράγωγος της f στο 0x ;
Μία συνάρτηση f λέμε ότι είναι παραγωγίσιμη στο σημείο 0x του πεδίου ορισμού της, αν το
όριο 0 0
h 0
f( x h) f( x )
lim
h®
+ -
υπάρχει και είναι πραγματικός αριθμός.
Το όριο αυτό ονομάζεται παράγωγος της f στο 0x .
17) Έστω μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού ένα σύνολο Α. Τι ονομάζεται (πρώτη)
παράγωγος της f;
Έστω μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το Α και Β το σύνολο των x AÎ στα οποία η f
είναι παραγωγίσιμη. Παράγωγος της f λέγεται η συνάρτηση με την οποία κάθε x BÎ
αντιστοιχίζεται στο
h 0
f( x h) f( x )
f΄( x ) lim
h®
+ -
= .
18) Τι ονομάζεται δεύτερη παράγωγος μια συνάρτησης f;
Η παράγωγος της συνάρτησης f΄ λέγεται δεύτερη παράγωγος της f.
19) Ποιες είναι οι παράγωγοι των παρακάτω συναρτήσεων;
i) f(x) c= ii) f(x) x=
iii) ν
f(x) x , ν *, x= ΠΥ ¡ iv) ρ
f(x) x , ρ ρητός, x 0= >
v) f(x) x, (x 0)= > vi) f(x) ημx=
vii) f(x) συνx= viii) f(x) εφx=
ix) x
f(x) e= x) f(x) lnx, (x 0)= >
i) (c )΄ 0= ii) ( x )΄ 1=
iii) ν ν 1
( x )΄ νx , ν Ν*, x-
= ΠΡ iv) ρ ρ 1
( x )΄ ρx , ρ ρητός, x 0-
= >
v)
1
( x )΄ , ( x 0)
2 x
= > vi) (ημx)΄ συνx=
6. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 5
vii) (συνx)΄ ημx= - viii) 2
1
(εφx )΄
συν x
=
ix) x x
(e )΄ e= x)
1
(ln x )΄ , ( x 0)
x
= >
20) Ποιες είναι οι παράγωγοι των παρακάτω συναρτήσεων;
i) F(x) c f(x)= × ii) F(x) f(x) g(x)= +
iii) F(x) f(x) g(x)= - iv) F(x) f(x) g(x)= ×
v)
f(x)
F(x)
g(x)
= vi) F(x) f(g(x))=
i) ( )c f( x) ΄ c f΄( x)× = × ii) ( )f( x) g( x) ΄ f΄( x) g΄( x)+ = +
iii) ( )f( x ) g( x ) ΄ f΄( x ) g΄( x )- = - iv) ( )f( x ) g( x ) ΄ f΄( x ) g( x ) f( x ) g΄( x )× = × + ×
v) 2
΄
f( x ) f΄( x ) g( x ) f( x ) g΄( x )
g( x ) g ( x )
æ ö × - ×
=ç ÷
è ø
vi) ( )f(g( x )) ΄ f΄(g( x )) g΄( x )= ×
21) Ποιες είναι οι παράγωγοι των παρακάτω συναρτήσεων;
i) ( )
ρ
g(x) f(x)= ii) g(x) f(x)=
iii) g(x) ημf(x)= iv) g(x) συνf(x)=
v) g(x) εφf(x)= vi) f(x)
g(x) e=
vii) g(x) lnf(x)=
i) ( )( ) ( )
ρ ρ 1΄
f( x ) ρ f( x ) f΄( x )
-
= × × ii) ( )
΄ 1
f( x ) f΄( x )
2 f( x )
= ×
iii) ( )ημf( x) ΄ συνf( x) f΄( x)= × iv) ( )συνf( x )΄ ημf( x ) f΄( x )= - ×
v) ( ) 2
1
εφf( x ) ΄ f΄( x )
συν f( x )
= × vi) ( )f ( x ) f ( x )
e ΄ e f΄( x )= ×
vii) ( )
1
lnf( x ) ΄ f΄( x )
f( x )
= ×
7. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 6
22) Έστω μια συνάρτηση f και ένα σημείο 0 0A(x , f(x )) της γραφικής της παράστασης
fC . Αν η f είναι παραγωγίσιμη στο 0x , ποιος είναι ο συντελεστής διεύθυνσης της
εφαπτομένης της fC στο Α;
Ο συντελεστής διεύθυνσης της εφαπτομένης της fC στο σημείο 0 0Α( x , f( x )) είναι ο αριθμός
0f΄( x ), δηλαδή ο ρυθμός μεταβολής της f( x ) ως προς x όταν 0x x= .
23) Έστω μία συνάρτηση f παραγωγίσιμη στο 0x , (ε) : y αx β= + η εφαπτομένη της
γραφικής παράστασης της f στο 0x και ω η γωνία που σχηματίζει η (ε) με τον
άξονα x΄x . Συμπληρώστε τα παρακάτω κενά, ώστε να προκύψουν αληθείς
προτάσεις:
• (ε) // x΄x α ... 0Û • (ε) // (ζ) : y γx δ α ... γ= + Û
• 0f΄(x ) ...= • εφω ...=
• ... ω ...£ < • ο
0ω 0 f΄(x ) ... 0= Û
• 0ω οξεία f΄(x ) ... 0Û • 0ω αμβλεία f΄(x ) ... 0Û
• ο
0ω 30 f΄(x ) ...= Û = • ο
0ω 150 f΄(x ) ...= Û =
• ο
0ω 45 f΄(x ) ...= Û = • ο
0ω 135 f΄(x ) ...= Û =
• ο
0ω 60 f΄(x ) ...= Û = • ο
0ω 120 f΄(x ) ...= Û =
• (ε ) // x΄x α 0Û = • (ε ) // (ζ ) : y γx δ α γ= + Û =
• 0f΄( x ) α= • εφω α=
• o o
0 ω 180£ < • ο
0ω 0 f΄( x ) 0= Û =
• 0ω οξεία f΄( x ) 0Û > • 0ω αμβλεία f΄( x ) 0Û <
• ο
0
3
ω 30 f΄( x )
3
= Û = • ο
0
3
ω 150 f΄( x )
3
= Û = -
• ο
0ω 45 f΄( x ) 1= Û = • ο
0ω 135 f΄( x ) 1= Û = -
• ο
0ω 60 f΄( x ) 3= Û = • ο
0ω 120 f΄( x ) 3= Û = -
24) Τι εκφράζει η παράγωγος μιας συνάρτησης f στο σημείο 0x του πεδίου ορισμού
της;
Η παράγωγος της f στο 0x εκφράζει το ρυθμό μεταβολής του y f( x )= ως προς το x, όταν
0x x= .
8. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 7
25) Αν ένα κινητό κινείται ευθύγραμμα και η θέση του στον άξονα κίνησής του
εκφράζεται από τη συνάρτηση x f(t)= , τότε ποια είναι η ταχύτητά του τη χρονική
στιγμή 0t ;
Η ταχύτητα ενός κινητού τη χρονική στιγμή 0t θα είναι 0 0υ(t ) f (t )¢= , δηλαδή ο ρυθμός
μεταβολής της f(t ) ως προς t όταν 0t t= .
26) Έστω ότι η τετμημένη ενός κινητού που κινείται ευθύγραμμα είναι x(t).
Συμπληρώστε τα παρακάτω κενά, ώστε να προκύψουν αληθείς προτάσεις:
i) Η ταχύτητα του κινητού τη χρονική στιγμή t είναι: υ(t) ...= .
ii) Η επιτάχυνση του κινητού τη χρονική στιγμή t είναι: α(t) ...= .
iii) Αν το κινητό είναι ακίνητο είναι: υ(t) ... 0
iv) Αν το κινητό κινείται στη θετική κατεύθυνση είναι: υ(t) ... 0
v) Αν το κινητό κινείται στην αρνητική κατεύθυνση είναι: υ(t) ... 0
vi) Αν το κινητό έχει σταθερή κατεύθυνση, τότε η απόσταση S που διανύει
από τη χρονική στιγμή 1t , έως τη χρονική στιγμή 2t , είναι: S ...=
i) Η ταχύτητα του κινητού τη χρονική στιγμή t είναι: υ(t ) x΄(t )= .
ii) Η επιτάχυνση του κινητού τη χρονική στιγμή t είναι: α(t ) υ΄(t ) x΄΄(t )= = .
iii) Αν το κινητό είναι ακίνητο είναι: υ(t ) 0= .
iv) Αν το κινητό κινείται στη θετική κατεύθυνση είναι: υ(t ) 0> .
v) Αν το κινητό κινείται στην αρνητική κατεύθυνση είναι: υ(t ) 0< .
vi) Αν το κινητό έχει σταθερή κατεύθυνση, τότε η απόσταση S που διανύει
από τη χρονική στιγμή 1t , έως τη χρονική στιγμή 2t , είναι: 2 1S x(t ) x(t )= - .
27) Αν μία συνάρτηση f είναι παραγωγίσιμη σε ένα διάστημα Δ και ισχύει f΄(x) 0>
για κάθε εσωτερικό σημείο του Δ, τότε ποιο είναι το είδος της μονοτονίας της f;
Η f είναι γνησίως αύξουσα στο Δ.
28) Αν μία συνάρτηση f είναι παραγωγίσιμη σε ένα διάστημα Δ και ισχύει f΄(x) 0<
για κάθε εσωτερικό σημείο του Δ, τότε ποιο είναι το είδος της μονοτονίας της f;
Η f είναι γνησίως φθίνουσα στο Δ.
29) Αν για μια συνάρτηση f ισχύουν 0f΄(x ) 0= για 0x (α, β)Î , 0f΄(x ) 0> στο 0(α, x )
και 0f΄(x ) 0< στο 0(x , β) , τότε ποιο είναι το είδος του ακροτάτου που παρουσιάζει
η f στο (α, β) ;
Η f παρουσιάζει στο 0x x= μέγιστο.
9. Διαφορικός Λογισμός Σ ε λ ί δ α | 8
30) Αν για μια συνάρτηση f ισχύουν 0f΄(x ) 0= για 0x (α, β)Î , 0f΄(x ) 0< στο 0(α, x )
και 0f΄(x ) 0> στο 0(x , β) , τότε ποιο είναι το είδος του ακροτάτου που παρουσιάζει
η f στο (α, β) ;
Η f παρουσιάζει στο 0x x= ελάχιστο.
Digitally signed by Zinos Giannakis
Date: 2018.01.17 17:41:22 +02'00'