Функције – понављање градива 2

Функције – понављање градива. Корене функције, обрнута пропорционалност, експоненцијална и логаритамска функција.

Корена функција y=xy = \sqrt{x} дефинисана је за x⩾0x \geqslant 0 и растућа је, а y=x3y = \sqrt[3]{x} постоји за свако реално xx. Обрнута пропорционалност y=kxy = \frac{k}{x}, k≠0k \ne 0, има за график хиперболу са асимптотама x=0x = 0 и y=0y = 0: кад се xx повећа два пута, yy се смањи два пута.

Експоненцијална функција y=axy = a^x, a>0a > 0, a≠1a \ne 1, увек је позитивна и пролази кроз тачку (0,1)(0, 1); расте за a>1a > 1, а опада за 0<a<10 < a < 1. Њена инверзна функција је логаритамска y=log⁡axy = \log_a x: дефинисана је само за x>0x > 0 и пролази кроз (1,0)(1, 0), а графици ове две функције симетрични су у односу на праву y=xy = x. Честа грешка је логаритам нуле или негативног броја.

−224−2240xyy = aˣy = logₐ x(0, 1)(1, 0)
2
a³
8
logₐ 8
3
Плави график је y=axy = a^x, а љубичасти y=log⁡axy = \log_a x. То су инверзне функције, па су графици симетрични у односу на испрекидану праву y=xy = x. За a>1a > 1 обе функције расту, за 0<a<10 < a < 1 обе опадају, а за a=1a = 1 логаритам не постоји. За a=2a = 2 видите и везу у бројевима: 23=82^3 = 8, а log⁡28=3\log_2 8 = 3.

Експоненцијалном функцијом описују се раст уштеђевине уз сложену камату и опадање количине лека у организму, логаритмом јачина звука у децибелима, а обрнутом пропорционалношћу време пута при различитим брзинама.

Лопта која одскаче

Лопту пустите са висине од 2 m. После сваког одскока она достигне 80% претходне висине, па је после nn одскока висока h(n)=2⋅0,8nh(n) = 2 \cdot 0{,}8^n метара. После ког одскока лопта први пут неће достићи висину од 0,5 m?

Решење

  1. Тражимо најмање nn за које је 2⋅0,8n<0,52 \cdot 0{,}8^n < 0{,}5, односно 0,8n<0,250{,}8^n < 0{,}25.
  2. Логаритмујемо обе стране: n⋅log⁡0,8<log⁡0,25n \cdot \log 0{,}8 < \log 0{,}25.
  3. Пошто је 0,8<10{,}8 < 1, број log⁡0,8\log 0{,}8 је негативан, па се при дељењу њиме знак неједнакости окреће: n>log⁡0,25log⁡0,8≈6,21n > \frac{\log 0{,}25}{\log 0{,}8} \approx 6{,}21.
  4. Најмањи природан број већи од 6,216{,}21 је 7. Провера: h(6)=2⋅0,86≈0,52h(6) = 2 \cdot 0{,}8^6 \approx 0{,}52 m, а h(7)=2⋅0,87≈0,42h(7) = 2 \cdot 0{,}8^7 \approx 0{,}42 m.

Одговор: Лопта први пут не достиже 0,5 m после седмог одскока, кад се попне само око 0,42 m.

Задатак за вежбу

Колонија бактерија удвостручује се сваког сата, а на почетку их има 500. После колико сати ће их бити 64.000?

Прикажи решење

500⋅2t=64 000500 \cdot 2^t = 64\,000, па је 2t=128=272^t = 128 = 2^7 и t=7t = 7 сати.