$\DeclareMathOperator{\gsin}{ημ}$ $\DeclareMathOperator{\gcos}{συν}$ $\DeclareMathOperator{\gtan}{εφ}$ $\DeclareMathOperator{\gctan}{σφ}$
Δημοσθένης Σταλίδης, Γυμνάσιο ΛΤ Άρνισσας, 2023

Συνεχεια

Βασικές έννοιες συνέχειας

Συνέχεια σε σημείο

Να μελετήσετε ως προς τη συνέχεια στο σημείο $x_0$ τη συνάρτηση $f$, όταν:
  1. $f(x)=\begin{cases}3x-5,& x\lt 3 \\ 3,&x=3 \end{cases}$, $x_0=3$
  2. $f(x)=\begin{cases}4x^2-3, &x\lt 2 \\ 6x+1, &x\geq 2\end{cases}$, $x_0=2$
  3. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{ x^2-x-2}{x-2},&x\neq 2 \\3,&x=2\end{cases}$, $x_0=2$
  4. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{x^2-1}{x+1},&x\lt -1 \\ 4,&x=-1\\ 2x, &x\gt -1\end{cases}$, $x_0=-1$
  5. $f(x)=\begin{cases} x^2+1,& x\leq 0 \\ \dfrac{\gcos x-x^2}{x^2},&x\gt 0 \end{cases}$, $x_0=0$
  6. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{1-\gcos x}{x^2},&x\lt 0 \\[2ex] \gcos\dfrac{x}{2},&x\geq 0 \end{cases}$, $x_0=0$
Αν η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $2$, αποδείξτε ότι και η συνάρτηση $g$ με τύπο $g(x)= x^2+\gsin f(x)$ είναι συνεχής στο $2$.
Αν η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $1$, αποδείξτε ότι η συνάρτηση $g$ με τύπο $g(x)=x^2+f(\gcos x)$ είναι συνεχής στο $0$.
Αν οι συναρτήσεις $f,g$ είναι συνεχείς στο $x_0$ και \[h(x)=\begin{cases} f(x),&x\lt x_0 \\g(x), &x\geq x_0\end{cases},\] αποδείξτε ότι η $h$ είναι συνεχής στο $x_0$ αν και μόνο αν $f(x_0)=g(x_0)$.
Δίνονται οι συναρτήσεις $f,g$ με πεδίο ορισμού ένα διάστημα $\Delta$ και $x_0\in \Delta$. Θεωρούμε ότι οι συναρτήσεις $F(x)= 3f(x)-g(x)$ και $G(x)= f(x)+2g(x)$ είναι συνεχείς στο $x_0$. Να αποδείξετε ότι οι $f,g$ είναι συνεχείς στο $x_0$.
Έστω οι συναρτήσεις $f,g: \mathbb{R}\to\mathbb{R}$, με την $g$ συνεχή στο $x_0\in\mathbb{R}$. Αποδείξτε ότι αν η $f+g$ είναι ασυνεχής στο $x_0$ τότε η f είναι επίσης ασυνεχής στο $x_0$.
Έστω συνάρτηση $f$, συνεχής στο $x_0=4$, με $f(x)=\dfrac{5x^2-21x+4}{x-4}$, για οποιοδήποτε $x\in\mathbb{R}\setminus\{4\}$. Να προσδιορίσετε τον τύπο της $f$.
Έστω $f: \mathbb{R}\to\mathbb{R}$ συνεχής στο $2$ συνάρτηση με \[(x-2)f(x)=x^2-5x+6, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  1. Να υπολογίσετε την τιμή $f(2)$.
  2. Να προσδιορίσετε τον τύπο της $f$.
Έστω συνάρτηση $f$, συνεχής στο $0$. Να προσδιορίσετε το $f(0)$ σε καθεµία από τις παρακάτω περιπτώσεις:
  1. $xf (x) + x^2=3\gsin x-5x^2$, $x\in\mathbb{R}$
  2. $xf (x)=x^2 f (x)+2(x^3-x^2)$, $x\in\mathbb{R}$
Σε καθεµία από τις παρακάτω περιπτώσεις αποδείξτε ότι η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $0$:
  1. $f^2(x) + 4\leq 4\gsin^2 x-4f (x)$, $x\in\mathbb{R}$
  2. $4f^2(x)+9\leq 12f (x) + x^2$, $x\in\mathbb{R}$
Σε καθεµία από τις παρακάτω περιπτώσεις αποδείξτε ότι οι συναρτήσεις $f,g$ είναι συνεχείς στο $x_0$:
  1. $f^2(x)+g^2(x)\leq (x-x_0)^2$, $x\in\mathbb{R}$
  2. $|f (x)|+|g(x)|\leq |x-x_0|$, $x\in\mathbb{R}$
Αν η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $x_0=1$ και ισχύει
\[3x^2-5x+2\leq (x-1)f(x)\leq x^2-x, \tag{$\ast$}\]
για κάθε $x\in\mathbb{R}$, να υπολογίσετε την τιμή $f(1)$.
Αν η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $x_0=4$ και ισχύει \[(x-4)f(x)\leq 16-x^2,\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$, να υπολογίσετε την τιμή $f(4)$.
Δίνεται συνάρτηση $f$, συνεχής στο $x_0=0$, για την οποία ισχύει
\[\dfrac{2x^2-\gsin^2 x}{x^2+x^4}\leq f(x)\leq 2\dfrac{e^x-e^{x^2}}{x},\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\neq 0$. Να προσδιορίσετε την τιμή $f(0)$.
Δίνεται η συνεχής στο $0$ συνάρτηση $f:[0,+\infty)\to\mathbb{R}$ για την οποία ισχύει \[g(x)\leq 3+xf(x)\leq h(x),\tag{$\ast$}\] όπου \[ \begin{align} g(x)&=\sqrt{x^2 +2x+9},\\ h(x)&=x^8\gsin\dfrac{2}{x}+\dfrac{x}{3}+3, \end{align} \] για κάθε $x\gt 0$. Να προσδιορίσετε:
  1. Τα όρια $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{\sqrt{x^2 +2x+9}-3}{x}$, $\lim\limits_{x\to 0}\left(x^7\gsin\dfrac{2}{x}\right)$ και $\lim\limits_{x\to 0}f(x)$.
  2. Την τιμή $f(0)$.
Έστω $f,g: \mathbb{R}\to\mathbb{R}$ συναρτήσεις τέτοιες ώστε \[|f(x)-\gcos x|\leq g(x),\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$. Αν η $g$ είναι συνεχής στο $0$ και η $C_g$ διέρχεται από την αρχή των αξόνων, αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $0$.
Δίνεται συνεχής στο $x_0=0$ συνάρτηση $f$ με \[xf(x)+|\gsin x|\leq|x|,\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$. Να υπολογίσετε την τιμή $f(0)$.
Θεωρούμε συνάρτηση $f$, συνεχή στο $3$, για την οποία ισχύει \[|f(x)|\leq x^2-6x+9, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}\setminus\{3\}$. Να προσδιορίσετε την τιμή $f(3)$.
Θεωρούμε συνάρτηση $f$, για την οποία ισχύει \[|f(x)+5x|\leq (x+2)^4, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$. Να αποδειχθεί ότι η $f$ είναι συνεχής στο $x_0=-2$.
Έστω $f$ συνάρτηση για την οποία ισχύει \[(f(x)-x^2)(f(x)-x^4)\leq 0,\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  1. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $0$.
  2. Υπολογίστε το όριο $\lim\limits_{x\to +\infty}f(x)$.
Αν για τη συνάρτηση $f$ ισχύει ότι \[|f(x)|\leq x^2-10x+25, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$, αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $x_0=5$ αν και μόνο αν $f(5)=0$.
Θεωρούµε τη συνάρτηση $f$ για την οποία ισχύει
\[2\Big(1+\sqrt{\gsin x}\Big)\leq f(x) \leq 3 + \gsin x, \tag{$\ast$}\]
για κάθε $x\in[0, \pi]$.
  1. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $\dfrac{\pi}{2}$.
  2. Αν $g(x)=\gcos^2 x$ και $h(x)=f (x) - 4$, να προσδιορίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to\frac{\pi}{2}}\dfrac{g(x)}{h(x)}$.
Δίνεται συνάρτηση $f$, για την οποία ισχύουν $f(0)=0$ και $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{f(x)}{x}=1$. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $x_0=0$.
Έστω $f:(-1,1)\to\mathbb{R}$ συνάρτηση ώστε τα όρια \[\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{f(x)-f(0)}{x}\ \textnormal{και}\ \lim\limits_{x\to 0^-}\dfrac{f(x)-f(0)}{x}\] να είναι πραγματικοί αριθμοί. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $0$.
Δίνεται συνεχής στο $1$ συνάρτηση $f$, για την οποία ισχύει ότι \[\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{f(x)-\sqrt{x}+\gsin(x-1)}{x^2-1}=2.\]
  1. Να αποδείξετε ότι η γραφική παράσταση της $f$ διέρχεται από το σημείο $\textnormal{M}(1,1)$.
  2. Να προσδιορίσετε το $\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{|3f(x)-2|-1}{x^2-1}$.
Αν για τη συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ ισχύει ότι $\lim\limits_{x\to 4}\dfrac{f(x)(3x^2-48)}{3x-6}=-\infty$, εξετάστε αν η $f$ είναι συνεχής στο σημείο $x_0=4$.
Έστω συνεχής στο $x_0=1$ συνάρτηση $f$ με $\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{f(x)-x-3}{x-1}=\dfrac{11}{4}.$
  1. Αποδείξτε ότι το σημείο $\textnormal{Α}(1,4)$ ανήκει στην γραφική παράσταση της $f$.
  2. Προσδιορίστε το $\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{f(x)-f(1)}{x-1}$.
Έστω συνάρτηση $f$, ορισμένη στο $\mathbb{R}$, με $f(0)=3$ και $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{f(x)-3-\gtan x}{x^2-x}=5$.
  1. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $x_0=0$.
  2. Υπολογίστε το όριο $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{f(x)-3}{x}$.
Δίνεται περιττή και συνεχής στο $x_0=1$ συνάρτηση $f$ με $\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{f(x)-5}{x-1}=10$.
  1. Να προσδιορίσετε την τιμή $f(1)$.
  2. Να αποδείξετε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $x_0=-1$.
  3. Να προσδιορίσετε το $\lim\limits_{x\to -1}\dfrac{f(x)+5}{x+1}$.
Έστω συνάρτηση $f:[0,+\infty) \to\mathbb{R}$, συνεχής στο $x_0=0$, με \[|f(x)-x|\leq xe^{-\frac{1}{x^2}},\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in(0,+\infty)$.
  1. Να προσδιορίσετε την τιμή $f(0)$.
  2. Να υπολογίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{f(x)}{x}$.
Δίνεται συνάρτηση $f$, συνεχής στο σημείο $x_0\in\mathbb{R}$.
  1. Αν η $f$ είναι άρτια, αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο σημείο $-x_0$.
  2. Αν η $f$ είναι περιττή, αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο σημείο $-x_0$.
Έστω συνάρτηση $f$, συνεχής στο $2$, με $f(3)=10$ και \[f(5-x)=f(x), \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  1. Να προσδιορίσετε την τιμή $f(2)$.
  2. Να αποδείξετε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $3$.

Συνέχεια στο πεδίο ορισμού

Να μελετήσετε ως προς τη συνέχεια τη συνάρτηση $f$, όταν:
  1. $f(x)=\begin{cases} x^3-5,& x\leq 2\\ \dfrac{2-x}{\sqrt{x}-\sqrt{2}},&x\gt 2\end{cases}$
  2. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{|x^2-1|}{x+1},&x\neq -1 \\ -2,&x=-1\end{cases}$
Να προσδιορίσετε την τιμή του $\alpha\in\mathbb{R}$ ώστε η συνάρτηση $f$ να είναι συνεχής, όταν:
  1. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{3x^2-2x-1}{x-1},&x\neq 1\\ \alpha,&x=1\end{cases}$
  2. $f(x)=\begin{cases}\alpha x+1,&x\leq 1\\ \dfrac{1-x\sqrt{x}}{x-1},&x\gt 1\end{cases}$
  3. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{1+\gcos x}{x-\pi},&x\lt \pi \\ \alpha x+2,&x\geq\pi\end{cases}$
  4. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{3\ln x-2}{2-\ln x},&x \gt 0 \\ \alpha,&x\geq 2\end{cases}$
  5. $f(x)=\begin{cases}\dfrac{3\alpha}{x^3}+1,&0\lt x\leq 2 \\[1ex] \dfrac{1-\sqrt{x-1}}{x^2-4},&x \gt 2\end{cases}$
  6. $f(x)=\begin{cases}3\alpha e^{x+1}+x,&\lt x\leq -1 \\ 2x^2-\alpha x,&x \gt -1\end{cases}$
Θεωρούμε τις συναρτήσεις \[f(x)=\begin{cases} 3, & x\neq 1\\ 0,&x=1\end{cases}\ \ \textnormal{και}\ \ g(x)= 3x-2.\] Να εξετάσετε ως προς τη συνέχεια τις συναρτήσεις $g\circ f$ και $f\circ g$.
Δίνονται συνεχείς συναρτήσεις $f,g:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ για τις οποίες ισχύουν \[ \begin{align} \lim\limits_{x \to 6}\dfrac{f(x)}{x - 6}&=1,\\[1ex] \lim\limits_{x \to 6}\left(g(x)\cdot\left(\sqrt{x-2}-2\right)\right)&=2. \end{align} \] Να εξετάσετε τη συνάρτηση \[h(x)=\begin{cases}f(x)\cdot g(x),& x\neq 6\\ 8,&x=6\end{cases}\] ως προς τη συνέχεια.
Να προσδιορίσετε τις τιμές των $\lambda , \mu\in\mathbb{R}$ ώστε η συνάρτηση
\[f(x)=\begin{cases} 2x^2+(\lambda^3+1)x-2,&\!\! x\lt 1\\ x^4-(\lambda^2+\mu+1)x^2-3\lambda, &\!\! x\geq 1\end{cases}\]
να είναι συνεχής και η γραφική της παράσταση να διέρχεται από το σημείο $\textnormal{Α}(2,3)$.
Να προσδιορίσετε τις τιμές των $\alpha, \beta\in\mathbb{R}$ ώστε η συνάρτηση \[f(x)=\begin{cases}\alpha^2 \gsin x-\beta,&x\lt 0\\ 2x+\alpha,& 0\leq x\leq\frac{\pi}{2}\\ 2\alpha\gsin x,&x\geq\frac{\pi}{2} \end{cases}\] να είναι συνεχής.
Να προσδιορίσετε τις τιμές των $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ ώστε η συνάρτηση \[f(x)=\begin{cases}\alpha x+\beta,&x\lt 2\\ 2x,&2\leq x\lt 3\\ \dfrac{4\alpha x^2}{9}+\beta x,&x\geq 3\end{cases}\] να είναι συνεχής.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f:[a,b] \to\mathbb{R}$, όπου $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Αποδείξτε ότι η συνάρτηση \[g(x)=\begin{cases} f(\alpha),&x\leq\alpha \\ f(x), &\alpha\lt x\lt \beta\\ f(\beta), &x\geq\beta \end{cases}\] είναι συνεχής.
Δίνεται συνεχής στο διάστημα $[0,2]$ συνάρτηση $f$ με $f(0)=f(1)$. Να μελετήσετε ως προς τη συνέχεια τις παρακάτω συναρτήσεις:
  1. $g(x)=\begin{cases} f(3x), & 0\leq x\lt \frac{1}{3}\\ f(3x-1), & \frac{1}{3}\leq x\leq 1\end{cases}$
  2. $h(x)=\begin{cases} f(3x), & 0\leq x\leq\frac{1}{3}\\ f(3x-1), & \frac{1}{3}\lt x\leq \frac{2}{3}\\ f(3x-2),& \frac{2}{3}\lt x\leq\frac{4}{3}\end{cases}$
Για τη συνάρτηση $f$ ισχύει \[f(x+y)=f(x)+f(y), \tag{$\ast$}\] για κάθε $x,y\in\mathbb{R}$.
  1. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής στο $0$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}$.
  2. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής σε ένα σημείο $\alpha\in\mathbb{R}$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}$.
Για τη συνάρτηση $f$ ισχύει \[f(x-y)=f(x)-f(y), \tag{$\ast$}\] για κάθε $x,y\in\mathbb{R}$.
  1. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής στο $0$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}$.
  2. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής σε ένα σημείο $\alpha\in\mathbb{R}$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}$.
Για τη συνάρτηση $f$ ισχύει \[f(xy)=f(x)+f(y), \tag{$\ast$}\] για κάθε $x,y\in\mathbb{R}^{\ast}$.
  1. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής στο $1$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}^{\ast}$.
  2. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής σε ένα σημείο $\alpha\in\mathbb{R}^{\ast}$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}^{\ast}$.
Για τη συνάρτηση $f$ ισχύει \[f\left(\dfrac{x}{y}\right)=f(x)-f(y), \tag{$\ast$}\] για κάθε $x,y\in\mathbb{R}^{\ast}$.
  1. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής στο $1$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}^{\ast}$.
  2. Αποδείξτε ότι αν η $f$ είναι συνεχής σε ένα σημείο $\alpha\in\mathbb{R}^{\ast}$, τότε η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}^{\ast}$.
Για τη συνάρτηση $f$ ισχύει \[|f(x)-f(y)|\leq \alpha |x-y|, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x,y\in\mathbb{R}$, όπου $\alpha\in\mathbb{R}$.
  1. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}$.
  2. Αν $\beta \gt \alpha$, αποδείξτε ότι η εξίσωση $f(x)=\beta x$ διαθέτει το πολύ μία πραγματική λύση.
Θεωρούμε τη συνάρτηση $f(x)=\dfrac{x(1+x^2)}{|x|}$, $x\neq 0$.
  1. Αποδείξτε ότι η $f$ δεν είναι συνεχής στο $0$.
  2. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι αντιστρέψιμη.
  3. Να προσδιορίσετε την αντίστροφη της $f$ και να αποδείξετε ότι είναι συνεχής.

Bασικά θεωρήματα συνέχειας

Αποδείξτε ότι η συνάρτηση $f$ διαθέτει μία τουλάχιστον ρίζα στο διάστημα $\Delta$, όταν:
  1. $f(x)=x^3+x-3$, $\Delta=(0,2)$
  2. $f(x)=x^3+\gsin x-3$, $\Delta=(0,\pi)$
  3. $f(x)=x^5+\ln x+1$, $\Delta=\left(\frac{1}{e^2},1\right)$
  4. $f(x)=x+\ln x-\sqrt{x}$, $\Delta=\left(\frac{1}{2},2\right)$
  5. $f(x)=x-\gcos x$, $\Delta=\left(0,\frac{\pi}{2}\right)$
  6. $f(x)=2^x+x$, $\Delta=(-1,1)$
Αποδείξτε ότι η συνάρτηση $f$ διαθέτει μία τουλάχιστον ρίζα στο διάστημα $\Delta$, όταν:
  1. $f(x)=x+\gsin x+e^x$, $\Delta=(-\pi,\pi)$
  2. $f(x)=x^2(3^{-x}-x^3)$, $\Delta=(-1,1)$
  3. $f(x)=(x^3-1)\ln(x^2+1)$, $\Delta=(-1,2)$
  4. $f(x)=\sqrt[3]{x^2+1}-e^x$, $\Delta=(-1,1)$
  5. $f(x)=17x^2-\dfrac{1}{x^5}-19$, $\Delta=(-1,0)$
  6. $f(x)=x^2-e^x+11$, $\Delta=(0,3)$
Αποδείξτε ότι καθεµία από τις παρακάτω εξισώσεις διαθέτει µία τουλάχιστον λύση στο αντίστοιχο διάστηµα $\Delta$:
  1. $(x+1)2^{x+1}=1$, $\Delta=(-1,0)$
  2. $ex^3=x^2 + 2$, $\Delta=(0,2)$
  3. $x^4 + 3x + 1=0$, $\Delta=(-2,2)$
  4. $x^6=-4x^3-1$, $\Delta=(-2,1)$
  5. $\dfrac{x^5}{x-1}+\dfrac{e^x}{x-2}=0$, $\Delta=(1,2)$
  6. $\dfrac{x^2+5}{x-2}+\dfrac{\ln x}{x-3}=0$, $\Delta=(2,3)$
Σε καθεµία από τις παρακάτω περιπτώσεις να λυθεί η εξίσωση $f (x) = 0$ και να προσδιοριστεί το πρόσηµο της συνάρτησης $f$ στο διάστημα $\Delta$:
  1. $f(x)=(\pi-x)\ln x$, $\Delta=(0,+\infty)$
  2. $f(x)=\ln(\gsin x)$, $\Delta=(0,\pi)$
  3. $f(x)=e^x+x-1$, $\Delta=\mathbb{R}$
  4. $f(x)=2\ln x+x^3-1$, $\Delta=(0,+\infty)$
  5. $f(x)=\sqrt{x^2+16}-\dfrac{x}{3}-4$, $\Delta=\mathbb{R}$
  6. $f(x)=|x-4|-\dfrac{6}{\sqrt{x+3}}$, $\Delta=\mathbb{R}$
Να προσδιορίσετε το σύνολο τιµών της συνάρτησης $f$, όταν:
  1. $f (x)=e^x+x$
  2. $f(x)=\sqrt{x}-\sqrt{4-x}$
  3. $f(x)=\ln x-\sqrt{e-x}$
  4. $f(x)= \dfrac{4}{\sqrt{x}}$
  5. $f(x)=4e^{-x}-\sqrt{x}$
  6. $f(x) = -2\ln x+\sqrt{1 - x}$
Αποδείξτε ότι καθεµία από τις παρακάτω εξισώσεις διαθέτει ακριβώς µία λύση στο αντίστοιχο διάστηµα $\Delta$:
  1. $x^5 + 25x = 11$, $\Delta=(0, 1)$
  2. $e^x=-x^9$, $\Delta=(−1, 0)$
Αποδείξτε ότι καθεµία από τις παρακάτω εξισώσεις διαθέτει δύο τουλάχιστον λύσεις στο αντίστοιχο διάστηµα $\Delta$:
  1. $x^3 + 3=6x^2$, $\Delta=(−1, 1)$
  2. $\dfrac{1}{x-2}+\dfrac{2}{x-3}=\dfrac{3}{4-x}$, $\Delta=(2, 4)$
Δίνεται η συνάρτηση $f(x)=(x-1)^4+3$. Να προσδιορίσετε τα διαστήματα μονοτονίας της $f$, καθώς και το σύνολο $f(\Delta)$, όταν:
  1. $\Delta=[2,3]$
  2. $\Delta=(-4,1]$
  3. $\Delta=(-2,2)$
  4. $\Delta=(5,+\infty)$
  5. $\Delta=[0,+\infty)$
  6. $\Delta=\left(-\infty, \frac{1}{2}\right)$
  7. $\Delta=\left(-\infty, \frac{3}{2}\right]$
  8. $\Delta=\mathbb{R}$
Αποδείξτε ότι η συνάρτηση $f(x)= x^2+\gsin^2 \pi x +\gcos 3\pi x +3$, με πεδίο ορισμού το $[-2,1]$, λαμβάνει την τιμή $4$.
Έστω η συνάρτηση $f(x)= x^3+\gcos\pi x +2$. Αποδείξτε ότι για κάθε $\alpha\in[2,3]$ υπάρχει $x_0\in[0,1]$ ώστε $f(x_0)=\alpha$.
Αποδείξτε ότι η εξίσωση $\gcos x=3-2x$ διαθέτει λύση στο διάστημα $\left(\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{2}\right)$.
Αποδείξτε ότι η εξίσωση $x^8-16x-5=0$ διαθέτει λύση.
Αποδείξτε ότι η εξίσωση $\gsin x+x^2-2=0$ διαθέτει μοναδική λύση στο $\left(0,\frac{\pi}{2}\right)$.
Αποδείξτε ότι η εξίσωση $\dfrac{x^{10}+1}{x+1}+\dfrac{x^{20}+2}{x-1}=0$ διαθέτει μοναδική λύση στο διάστημα $(-1,1)$.
Θεωρούμε συνάρτηση $f$, συνεχή στο $[1,2]$, με $f(1)\lt 1$ και $f(2) \gt 4$. Αποδείξτε ότι η εξίσωση $f(x)=3x-2$ διαθέτει λύση στο διάστημα $(1,2)$.
Αποδείξτε ότι η εξίσωση $x^5+5x=\kappa$ διαθέτει μοναδική λύση στο διάστημα $[0,1]$, για κάθε $\kappa\in[0,6]$.
Έστω $\alpha,\beta,\gamma\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta\lt \gamma$. Αποδείξτε ότι η εξίσωση
\[f(x)= 3(x-\alpha)(x-\beta)+4(x-\beta)(x-\gamma)+9(x-\alpha)(x-\gamma),\tag{$\ast$}\]
\[\begin{align} f(x)&=3(x-\alpha)(x-\beta)+\\ &+4(x-\beta)(x-\gamma)+\\ &+9(x-\alpha)(x-\gamma) \end{align}\tag{$\ast$}\]
διαθέτει δύο τουλάχιστον λύσεις.
Αποδείξτε ότι για κάθε $\alpha\in\mathbb{R}$, η εξίσωση $x+\gcos\alpha=\gcos x+\pi$ διαθέτει λύση στο διάστημα $\left(\frac{\pi}{2}, \pi\right]$.
Αν $\alpha,\beta \gt 0$, αποδείξτε ότι η εξίσωση $\alpha\gcos x+\beta=x$ διαθέτει θετική λύση που δεν υπερβαίνει τον $\alpha+\beta$.
Έστω $\alpha,\beta,\gamma \gt 0$. Αποδείξτε ότι η εξίσωση $\dfrac{\alpha}{x+1}+\dfrac{\beta}{x}+\dfrac{\gamma}{x-1}=0$ διαθέτει ακριβώς δύο λύσεις.
Έστω συνεχής συνάρτηση $f: \mathbb{R}\to\mathbb{R}$, τέτοια ώστε $f (0) = f (4)$. Αποδείξτε ότι υπάρχει ένας τουλάχιστον πραγµατικός αριθµός $\xi$ τέτοιος ώστε $f(\xi)=f(\xi+2)$.
Έστω συνάρτηση $f$, συνεχής στο $[1, 3]$, µε $f (1)f (3)+3\lt 3f (1)+f (3)$. Αποδείξτε ότι υπάρχει ένας τουλάχιστον $\xi\in(1, 3)$ τέτοιος ώστε $f (\xi)=\xi$.
Έστω συνάρτηση $f$, συνεχής στο $[0, 5]$, τέτοια ώστε $0\lt f (x)\lt 1$ για κάθε $x\in[0, 5]$. Αποδείξτε ότι η γραφική παράσταση της συνάρτησης $g(x)=f(5x)- x$ διαθέτει ένα τουλάχιστον κοινό σηµείο µε τον άξονα $x^\prime x$.
Έστω συνάρτηση $f$, συνεχής και γνησίως αύξουσα στο $[0, 1]$ με $f (1) = \dfrac{1}{2}$. Αποδείξτε ότι οι γραφικές παραστάσεις των $g(x)=2f(x)$ και $h(x)=(1-x)\gcos^2 x$ διαθέτουν κοινό σηµείο µε τετµηµένη $x_0\in(0, 1)$.
Θεωρούµε συνάρτηση $f$, συνεχή στο $R$, της οποίας η γραφική παράσταση διέρχεται από το σηµείο $\mathrm{A}(3, 1)$ και δεν διαθέτει κοινό σηµείο µε τον άξονα $x^\prime x$. Αποδείξτε ότι η εξίσωση $f(x)=(2-x)(x-5)$ διαθέτει δύο τουλάχιστον λύσεις στο $(2, 5)$.
Θεωρούµε συνάρτηση $f$, συνεχή στο $\mathbb{R}$, με $f(0)=-1$ και \[f^2(x)=x^4 + 1, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$. Να προσδιορίσετε τον τύπο της $f$.
Θεωρούµε συνάρτηση $f$, συνεχή στο $\mathbb{R}$, με $f(-2) \gt 0$, $f(3) \gt 0$ και \[f^2(x)=(e^x -e)^2, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$. Να προσδιορίσετε τον τύπο της $f$.
Θεωρούµε συνάρτηση $f$, συνεχή στο $\mathbb{R}$, με $ f (1) \gt 0$ και \[f^2(x)+2f (x)=x^2 + x + 1, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$. Να προσδιορίσετε τον τύπο της $f$.
Έστω συνεχής στο $[-2,2]$ συνάρτηση $f$ με \[ x^2+f^2(x)=4, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in[-2,2]$.
  1. Αποδείξτε ότι η $f$ διατηρεί σταθερό πρόσημο στο διάστημα $(-2,2)$.
  2. Αν επιπλέον $f(0)=2$, να προσδιοριστεί ο τύπος της $f$.
Να προσδιοριστούν όλες οι συνεχείς συναρτήσεις $f$ με \[f^2(x)=3+5x^4, \tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
Δινεται η συνάρτηση $f:[0,2]\to\mathbb{R}$ με $f(x)=x^2 \cdot 2^x$.
  1. Να προσδιορίσετε το σύνολο $f([0,2])$.
  2. Να αποδείξετε ότι η εξίσωση $f(x)-1=\alpha$ διαθέτει μοναδική λύση, για κάθε $\alpha\in[-1,15]$.
Δίνεται η συνάρτηση $f(x)=|x^2-6x|$, με πεδίο ορισμού το διάστημα $[0,8]$.
  1. Να προσδιορίσετε το σύνολο τιμών της $f$.
  2. Να προσδιορίσετε το πλήθος των λύσεων της εξίσωσης $f(x)=\alpha$, για τις διάφορες τιμές του πραγματικού αριθμού $\alpha$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Αποδείξτε ότι η γραφική παράσταση της συνάρτησης
$$f(x)=(x^2+1)(x-\alpha) +(2-\gsin x)(x-\beta)$$
τέμνει τον άξονα $x^{\prime}x$ σε ένα τουλάχιστον σημείο.
Δίνεται συνεχής και γνησίως μονότονη συνάρτηση $f:[1,5]\to\mathbb{R}$, της οποίας η γραφική παράσταση διέρχεται από τα σημεία $\textnormal{A}(1,8)$ και $\textnormal{B}(5,12)$.
  1. Αποδείξτε ότι η $f$ είναι γνησίως αύξουσα.
  2. Αποδείξτε ότι η συνάρτηση $f$ λαμβάνει την τιμή $29/3$.
  3. Αποδείξτε ότι υπάρχει μοναδικό $x_0\in(1,5)$ ώστε $f(x_0)=\dfrac{2f(2)+3f(3)+4f(4)}{9}$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f:[1,5]\to\mathbb{R}$. Να αποδείξετε ότι υπάρχει $\xi\in[1,5]$ τέτοιο ώστε \[f(\xi ) = \dfrac{3f(2) + 5f(3) + 7f(4)}{15}.\]
Έστω $f:[-1,1]\to\mathbb{R}$ συνεχής συνάρτηση με $\alpha f(-1)+\beta f(0)+\gamma f(1)=0$, όπου $\alpha,\beta,\gamma \gt 0$. Αποδείξτε ότι η $f$ διαθέτει ρίζα στο $[-1,1]$.
Δίνεται η συνάρτηση $f(x)= \sqrt{4-x}-\sqrt{2-x}$.
  1. Να αποδείξετε ότι η $f$ είναι συνεχής και γνησίως μονότονη.
  2. Να προσδιορίσετε το σύνολο τιμών της $f$.
  3. Να επιλύσετε την ανίσωση $f(x)\lt 1$.
Δίνεται η συνάρτηση $f(x)= \sqrt{x^2+1}$.
  1. Να προσδιορίσετε τα διαστήματα μονοτονίας της $f$.
  2. Να προσδιορίσετε το σύνολο τιμών της $f$.
  3. Να προσδιορίσετε τα σύνολα $f\Big((1,3]\Big)$, $f\Big((-1,1)\Big)$, $f\Big([-\sqrt{3},+\infty)\Big)$ και $f(\mathbb{R}^\ast)$.
Έστω η συνάρτηση \[f(x)=\begin{cases} \alpha^3 x^3+\alpha x+1,&x\lt 1 \\ -2\alpha x^2 +3, &x\geq 1\end{cases}.\] Αποδείξτε ότι υπάρχει τουλάχιστον μία τιμή του $\alpha\in\mathbb{R}$ για την οποία η $f$ είναι συνεχής.
Αποδείξτε ότι η συνάρτηση $f(x)=\ln(x-1)+\ln(2-x)-\ln 2$ είναι αρνητική.
Έστω συνάρτηση $f$, συνεχής και γνησίως αύξουσα στο διάστημα $[\alpha,\beta]$. Αποδείξτε ότι υπάρχει $\xi\in(\alpha,\beta)$ τέτοιος ώστε $3f(\xi)=f(\alpha)+f(\beta)+f\left(\dfrac{\alpha+\beta}{2}\right)$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συναρτήσεις $f,g$ συνεχείς στο $[\alpha,\beta]$ με $f(\alpha) \gt g(\alpha)$ , $f(\beta)\lt g(\beta)$. Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in(\alpha,\beta)$ τέτοιο ώστε $f(x_0)=g(x_0)$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συναρτήσεις $f,g$ συνεχείς στο $[\alpha,\beta]$ με $f(\alpha)+ f(\beta)=g(\alpha)+g(\beta)$. Αποδείξτε ότι υπάρχει ένα τουλάχιστον $x_0\in[\alpha,\beta]$ τέτοιο ώστε $f(x_0)=g(x_0)$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνάρτηση $f$ συνεχή στο $[\alpha,\beta]$ με $\kappa f(\alpha)+\lambda f(\beta)=0$, όπου $\kappa, \lambda \gt 0$. Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in[\alpha,\beta]$ τέτοιο ώστε $f(x_0)=0$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνεχή συνάρτηση $f:[\alpha,\beta]\to\mathbb{R}$ με $f(\alpha)=f(\beta) $. Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in\left[\alpha,\frac{\alpha+\beta}{2}\right]$ τέτοιο ώστε \[f(x_0)=f\left(x_0+\frac{\beta -\alpha}{2}\right).\]
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνεχή συνάρτηση $f:[\alpha,\beta]\to\mathbb{R}$ με $f(\alpha)\neq f(\beta) $. Αν $\kappa, \lambda \gt 0$, αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in(\alpha,\beta)$ τέτοιο ώστε \[f(x_0)=\dfrac{\kappa f(\alpha)+\lambda f(\beta)}{\kappa+\lambda}.\]
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνεχείς συναρτήσεις $f,g:[\alpha,\beta]\to\mathbb{R}$ με $f(\alpha)= \alpha$ και $f(\beta)= \beta$. Υποθέτουμε επιπλέον ότι $g([\alpha,\beta])\subseteq [\alpha,\beta]$. Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in[\alpha,\beta]$ τέτοιο ώστε $2f(x_0)=(g\circ f)(x_0)+g(x_0)$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνεχή συνάρτηση $f:[\alpha,\beta]\to\mathbb{R}$. Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in(\alpha,\beta)$ τέτοιο ώστε $f(x_0)=\dfrac{1}{x_0-\alpha}+\dfrac{1}{x_0-\beta}$.
Έστω $\alpha \gt 0$ και συναρτήσεις $f,g$, για τις οποίες υποθέτουμε ότι:
  • οι $f,g$ είναι συνεχείς στο $[-\alpha, \alpha]$,
  • η $f$ είναι περιττή,
  • $g(\alpha)=- \alpha$ και $g(-\alpha)=\alpha$.
Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in(-\alpha, \alpha)$ τέτοιο ώστε $f(g(x_0))+f(x_0)+g(x_0)=0$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνεχή συνάρτηση $f:[\alpha,\beta]\to\mathbb{R}$ με $f(\alpha),f(\beta)\in(\alpha, \beta)$. Αποδείξτε ότι η $C_f$ διαθέτει κοινό σημείο με την ευθεία $y=x$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνεχείς συναρτήσεις $f:[\alpha,\beta]\to\mathbb{R}$ για τις οποίες υποθέτουμε ότι:
  • $f([\alpha,\beta])=g([\alpha,\beta])=[\alpha,\beta]$,
  • η $f$ είναι γνησίως φθίνουσα,
  • η $g$ είναι γνησίως αύξουσα.
Αποδείξτε ότι οι $C_f$, $C_g$ διαθέτουν μοναδικό κοινό σημείο.
Έστω $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ συνεχής συνάρτηση με μοναδική ρίζα $\alpha$. Αν \[f\left(\dfrac{\alpha^2+1}{2}\right) \gt 0,\] να αποδείξετε ότι $f(\alpha+1) \gt 0$.
Έστω $f:[\alpha,\beta]\to\mathbb{R}$ συνεχής συνάρτηση, με $f(\alpha)=f(\beta)$. Αν $\gamma$ και $\delta$ είναι το μέσο και το μήκος του διαστήματος $[\alpha,\beta]$ αντιστοίχως, να αποδείξετε ότι υπάρχει $x_0\in \left[0,\frac{\delta}{2}\right]$ τέτοιος ώστε $f(x_0+\alpha)=f(x_0+\gamma)$.
Έστω $\alpha,\beta\in\mathbb{R}$ με $\alpha\lt \beta$. Θεωρούμε συνεχή και $1-1$ συνάρτηση $f$ στο διάστημα $[\alpha,\beta]$ με $f(\alpha)f(\beta) \gt 0$. Αποδείξτε ότι $f(x)f(\alpha)\geq 0$ για κάθε $x\in[\alpha,\beta]$.
Έστω $P$ ένα μη σταθερό πολυώνυμο. Αν $f$ είναι συνεχής στο $\mathbb{R}$ συνάρτηση με $P\circ f=0$, αποδείξτε ότι η $f$ είναι σταθερή.
Αν η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $[0,1]$ και ισχύει $0\lt f(x)\lt 1$, για κάθε $x\in\mathbb{R}$, αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in(0,1)$ τέτοιο ώστε $f(x_0)=x_0^2$.
Αν η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $[0,1]$ και ισχύει $0\lt f(x)\lt 1$, για κάθε $x\in\mathbb{R}$, αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in(0,1)$ τέτοιο ώστε $f^2(x_0)+ f(x_0)=x_0^2+x_0$.
Έστω $f$ συνεχής στο $[0,1]$ συνάρτηση, με σύνολο τιμών το $[0,1]$. Αποδείξτε ότι υπάρχει ένα τουλάχιστον $x_0\in\left[0,\frac{\pi}{2}\right]$ με $f(\gcos x_0)=\gcos x_0$.
Έστω $f$ συνεχής στο $[1,3]$ συνάρτηση με $f([1,3])\subseteq(1,3)$. Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in(1,3)$ τέτοιο ώστε $f(x_0)=\dfrac{3}{x_0}$.
Θεωρούμε συνεχείς στο $[0,1]$ συναρτήσεις $f,g$ με$f([0,1])=g([0,1])=[0,1]$. Αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in[0,1]$ τέτοιο ώστε $f(f(x_0))=2x_0-g(x_0)$.
Αν η συνάρτηση $f$ είναι συνεχής στο $[0,2]$ με $f(0)=f(2)$, αποδείξτε ότι υπάρχει $x_0\in[0,1]$ ώστε $f(x_0)=f(x_0+1)$.
Αν για την ορισμένη στο $[0,1]$ συνάρτηση $f$ ισχύουν $f([0,1])=[0,1]$ και \[|f(x)-f(y)|\leq |x-y|,\tag{$\ast$}\] για κάθε $x,y\in[0,1]$, αποδείξτε ότι η εξίσωση $f(x)=x$ διαθέτει λύση στο διάστημα $[0,1]$.
Δίνεται η συνάρτηση $f(x)= 3x^2-1+\gsin x$.
  1. Να αποδείξετε ότι η $f$ είναι γνησίως αύξουσα στο διάστημα $\left[0,\frac{\pi}{2}\right]$.
  2. Να προσδιορίσετε το $f\left(\left[0,\frac{\pi}{2}\right]\right)$.
  3. Να αποδείξετε ότι η εξίσωση $f(x)=0$ διαθέτει μοναδική λύση στο $\left(0,\frac{\pi}{2}\right)$.
Δίνεται η συνάρτηση $f:(0,+\infty)\to\mathbb{R}$ με τύπο $f(x)=2x^4+3\ln x+1$.
  1. Να εξετάσετε ως προς τη μονοτονία τη συνάρτηση $f$.
  2. Να προσδιορίσετε το σύνολο τιμών της συνάρτησης $f$.
  3. Να αποδείξετε ότι για κάθε $\alpha\in\mathbb{R}$, η εξίσωση $f(x)=\alpha$ διαθέτει μοναδική λύση.
  4. Να αποδείξετε ότι υπάρχει μοναδικός $\lambda \gt 0$ με $\lambda^4+\dfrac{1}{2}=\dfrac{3}{2}\ln\dfrac{1}{\lambda}$.
Δίνονται οι συναρτήσεις $f(x)=e^{x-\alpha}-1$ και $g(x)=ln(\alpha x+1)+ \alpha$, όπου $\alpha\in\left(0,\frac{3}{4}\right)$.
  1. Αποδείξτε ότι η εξίσωση $f(x)= \alpha x$ διαθέτει λύση στο διάστημα $[\alpha, \alpha+1]$.
  2. Έστω ότι $\rho$ είναι λύση της εξίσωσης $f(x)=\alpha x$ στο $[\alpha, \alpha+1]$. Αποδείξτε ότι $\lim\limits_{x\to\rho}g(x)=\rho$.
Δίνεται συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, συνεχής και γνησίως αύξουσα, με $f(1) = 2$. Θεωρούμε τη συνάρτηση $g$ με τύπο $g(x)=f({e^{-x}}) - {e^x}$, όπου $x\in\mathbb{R}$.
  1. Να αποδείξετε ότι η $g$ είναι γνησίως φθίνουσα.
  2. Να αποδείξετε ότι η γραφική παράσταση της $g$ τέμνει τον άξονα $x^{\prime}x$ σε ένα ακριβώς σημείο, με τετμημένη στο διάστημα $(0,1)$.
Δίνεται συνάρτηση $f$, συνεχής στο $[-3,3]$, για την οποία ισχύει \[3x^2 +4f^{2}(x)=27,\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in [-3,3]$.
  1. Να προσδιορίσετε τις λύσεις της εξίσωσης $f(x)=0$.
  2. Να αποδείξετε ότι η $f$ διατηρεί πρόσημο στο διάστημα $(-3,3)$.
  3. Να προσδιοριστεί ο τύπος της $f$.
  4. Αν επιπλέον $f(1)=\sqrt{6}$ να προσδιορίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{f(x)-\frac{3\sqrt{3}}{2}}{x}$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, η οποία είναι γνησίως μονότονη στο $\mathbb{R}$ και η γραφική της παράσταση διέρχεται από τα σημεία $\textnormal{A}(-1,0)$ και $\textnormal{B}(2,3)$.
  1. Να αποδείξετε ότι η $f$ είναι γνησίως αύξουσα.
  2. Να προσδιορίσετε το πρόσημο της $f$.
  3. Να επιλύσετε την εξίσωση $f(2e^x +1)=3$.
  4. Να επιλύσετε την ανίσωση $f(3x+5)\leq 0$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, για την οποία ισχύει \[f^{2}(x)=\alpha^{2x}+2\alpha^{x}+1,\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$, όπου $\alpha\in\mathbb{R}^{\ast}$.
  1. Να αποδείξετε ότι η $f$ διατηρεί σταθερό πρόσημο στο $\mathbb{R}$.
  2. Αν $f(0)=-2$, να προσδιορίσετε τον τύπο της $f$.
  3. Να υπολογίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to +\infty}\dfrac{2f(x)-3^x}{3\cdot 2^x+4\cdot 3^x}$, όπου $\alpha\lt 2$.
  4. Να υπολογίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to +\infty}\dfrac{2f(x)-3^x}{3\cdot 2^x+4\cdot 3^x}$, όπου $\alpha\gt 3$.
Θεωρούμε συνεχή συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, για την οποία ισχύει
\[\left(x^2 - 4x + 2\right) f(x) \leq f(0) + f(4),\tag{$\ast$}\]
για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  1. Να αποδείξετε ότι $f(0) = f(4)$.
  2. Να αποδείξετε ότι υπάρχει ένα τουλάχιστον $\xi\in[0,2]$ με $f({\xi ^2}) = \xi \cdot f(2\xi)$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, για την οποία ισχύει \[x^4 +1\leq 4f(x)\leq x^4 +2\tag{$\ast$}\] για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  1. Να αποδείξετε ότι $\dfrac{1}{4}\leq f(0)\leq \dfrac{1}{2}$ και $\dfrac{1}{2}\leq f(1)\leq \dfrac{3}{4}$.
  2. Να προσδιορίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to 0}\left(x^4 f\left(\frac{1}{x}\right)\right)$.
  3. Να προσδιορίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{x^5 f\left(\frac{1}{x}\right)+4\gsin 3x}{2x^2 +3\gsin x}$.
  4. Να αποδείξετε ότι υπάρχει $\xi\in(0,1)$ τέτοιο ώστε $f(\xi)=\xi$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, για την οποία ισχύουν οι συνθήκες:
  • $|3\gsin x-2xf(x)|\leq\dfrac{1}{2}x^2$, για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  • $4f(x)+3f(x+1)=2x^{2}-1905$, για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  1. Να προσδιορίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to 0}f(x)$
  2. Να προσδιορίσετε το $f(1)$.
  3. Να αποδείξετε ότι η γραφική παράσταση της $f$ τέμνει τη γραφική παράσταση της συνάρτησης $g(x)=x-1$ σε ένα τουλάχιστον σημείο με τετμημένη $x_0\in(0,1)$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, τέτοια ώστε
\[\kappa{\gsin}^{2}x=x^{2}f(x)+\sqrt{1+{\gsin}^{2}x}-\lambda,\tag{$\ast$}\]
για κάθε $x\in\mathbb{R}$, όπου $\kappa,\lambda\in\mathbb{R}$. Επίσης, γνωρίζουμε ότι η γραφική της παράσταση διέρχεται από το σημείο $\textnormal{A}\left(0,\frac{1}{2}\right)$.
  1. Να προσδιορίσετε τους $\kappa,\lambda$.
  2. Αν $\kappa=1$ και $\lambda=1$, να προσδιορίσετε την $f$.
  3. Να προσδιορίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{f(x)}{\gcos x}$.
Θεωρούμε συνεχή συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ με $f(-1)\neq 0$ και $f(1)\neq 0$, για την οποία επίσης ισχύει ότι \[f^2(x) - 6f(x) + 5 = x^4 + 4x^2.\tag{$\ast$}\]
  1. Να αποδείξετε ότι η $f$ δεν διαθέτει ρίζες.
  2. Να προσδιορίσετε την τιμή $f(1)$.
  3. Να προσδιορίσετε τον τύπο της $f$.
  4. Να προσδιορίσετε το όριο $\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{\gsin x}{f(x)}$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f: \mathbb{R}\to\mathbb{R}$, για την οποία ισχύει
\[x^2 f(x) +\gsin x =xf(x) +\sqrt{x}\gsin x,\tag{$\ast$}\]
για κάθε $x\in\mathbb{R}$.
  1. Να προσδιορίσετε τις τιμές $f(0)$ και $f(1)$.
  2. Να αποδείξετε ότι υπάρχει ένα τουλάχιστον $\xi\in(0,1)$ τέτοιο ώστε $4f(\xi)=3\xi$.
Δίνεται συνεχής συνάρτηση $f: \mathbb{R}\to\mathbb{R}$, για την οποία ισχύει $f(0)+f(1)=2$. Αποδείξτε ότι υπάρχει ένα τουλάχιστον $\xi\in[0,1]$ τέτοιο ώστε $2f(\xi^2)=\xi(f(\xi)+2)$.
Δίνεται συνεχής και γνησίως μονότονη συνάρτηση $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, για την οποία ισχύει $f^2(2)+f^2(3)-2f(2)+4f(3)+5=0$.
  1. Να προσδιορίσετε τις τιμές $f(2)$ και $f(3)$.
  2. Να προσδιορίσετε το είδος της μονοτονίας της $f$.
  3. Να αποδείξετε ότι η εξίσωση $f(x)=0$ διαθέτει μοναδική ρίζα στο $\mathbb{R}$.