Dla x < 1 funkcja f(x) opisana jest wzorem: f(x) = (m - 1)x + m.
Zatem dla x ∈ (- ∞; 1) funkcja f(x) jest funkcją liniową i aby miała wartości dodatnie, to jej współczynnik kierunkowy musi być niedodatni, bo w przeciwnym wypadku przyjmowałaby ujemne wartości, czyli:
m - 1 ≤ 0
m ≤ 1, czyli dla m ∈ (- ∞; 1>
Ponadto, aby wartości tej funkcji były dodatnie, to dla x = 1 funkcja f(x) też musi mieć nieujemną wartość, zatem:
(m - 1) · 1 + m ≥ 0
m - 1 + m ≥ 0
2m - 1 ≥ 0
2m ≥ 1 /:2
m ≥ ½, czyli dla m ∈ <½; + ∞)
Zatem w przedziale (- ∞; 1) funkcja f(x) będzie miała wartości dodatnie dla:
m ∈ (- ∞; 1> n <½; + ∞) = <½; 1>
Dla x ≥ 1 funkcja f(x) opisana jest wzorem: f(x) = x² + (m - 2)·x + 4 - 2m.
Zatem w przedziale <1; + ∞) wykres funkcji jest parabolą, której ramiona są skierowane w górę (a = 1 > 0)
Funkcja kwadratowa dla a > 0 jest rosnąca w przedziale (p; + ∞), gdzie p to pierwsza współrzędna wierzchołka oraz
Sprawdzamy, czy w przedziale <1; + ∞) funkcja f(x) jest rosnąca
Z pierwszej części obliczeń wiemy, że m ∈ <½; 1> czyli możemy sprawdzić, wspólrzędną wierzchołka paraboli:
- dla m = ½ ⇒ i wtedy funkcja f(x) będzie rosnąca w przedziale (¾; + ∞)
- dla m = 1 ⇒ i wtedy funkcja f(x) będzie rosnąca w przedziale (½; + ∞), zatem na pewno w przedziale <1; + ∞) funkcja f(x) jest rosnąca, więc aby jej wartości były dodatnie to muszą być dodatnie dla x = 1, stąd otrzymujemy:
1² + (m - 2)·1 + 4 - 2m > 0
1 + m - 2 + 4 - 2m > 0
- m + 3 > 0
- m > - 3 /·(- 1)
m < 3, czyli dla m ∈ (- ∞; 3)
Uwzględniając oba warunki otrzymujemy:
m ∈ <½; 1> n (- ∞; 3) = <½; 1> funkcja f(x) przyjmuje tylko dodatnie wartości
Odp. Funkcja f(x) przyjmuje tylko dodatnie wartości dla m ∈ <½; 1>
1)
( m -1) x + m > 0 i m - 1 < 0 i m musi być różne od 1
( m - 1) x > - m / : ( m - 1) - liczba ujemne
x < - m /( m - 1) < 1 => - m < m - 1 => - 2 m < - 1 => m > 1/2
m - 1 < 0 => m < 1
Sprawdzam dla m = 1/2 i dla m = 1
f(x) = ( -1/2) x + 1/2 > 0 => ( -1/2) x > - 1/2 => x < 1
f( x) = ( 1 - 1) x + 1 = 1 > 0
m należy do < 1/2 ; 1 >
======================
2)
x^2 + ( m -2) x + 4 - 2m > 0 jeżeli delta < 0
delta = ( m - 2)^2 - 4*1*( 4 - 2m) = m^2 - 4m + 4 - 16 + 8m = m^2 + 4m - 12
zatem
m^2 + 4m - 12 < 0
delta1 = 4^2 - 4*1*(-12) = 16 + 48 = 64
p( delta1 ) = 8
m1 = [ - 4 - 8]/2 = - 6
m2 = [ - 4 + 8]/ 2 = 2
delta < 0 <=> m należy do ( - 6; 2)
==================================
< 1/2 ; 1 > n ( - 6; 2) = < 1/2 ; 1 >
Odp.
m należy do < 1/2 ; 1 >
=====================
Dla x < 1 funkcja f(x) opisana jest wzorem: f(x) = (m - 1)x + m.
Zatem dla x ∈ (- ∞; 1) funkcja f(x) jest funkcją liniową i aby miała wartości dodatnie, to jej współczynnik kierunkowy musi być niedodatni, bo w przeciwnym wypadku przyjmowałaby ujemne wartości, czyli:
m - 1 ≤ 0
m ≤ 1, czyli dla m ∈ (- ∞; 1>
Ponadto, aby wartości tej funkcji były dodatnie, to dla x = 1 funkcja f(x) też musi mieć nieujemną wartość, zatem:
(m - 1) · 1 + m ≥ 0
m - 1 + m ≥ 0
2m - 1 ≥ 0
2m ≥ 1 /:2
m ≥ ½, czyli dla m ∈ <½; + ∞)
Zatem w przedziale (- ∞; 1) funkcja f(x) będzie miała wartości dodatnie dla:
m ∈ (- ∞; 1> n <½; + ∞) = <½; 1>
Dla x ≥ 1 funkcja f(x) opisana jest wzorem: f(x) = x² + (m - 2)·x + 4 - 2m.
Zatem w przedziale <1; + ∞) wykres funkcji jest parabolą, której ramiona są skierowane w górę (a = 1 > 0)
Funkcja kwadratowa dla a > 0 jest rosnąca w przedziale (p; + ∞), gdzie p to pierwsza współrzędna wierzchołka oraz
Sprawdzamy, czy w przedziale <1; + ∞) funkcja f(x) jest rosnąca
Z pierwszej części obliczeń wiemy, że m ∈ <½; 1> czyli możemy sprawdzić, wspólrzędną wierzchołka paraboli:
- dla m = ½ ⇒ i wtedy funkcja f(x) będzie rosnąca w przedziale (¾; + ∞)
- dla m = 1 ⇒ i wtedy funkcja f(x) będzie rosnąca w przedziale (½; + ∞), zatem na pewno w przedziale <1; + ∞) funkcja f(x) jest rosnąca, więc aby jej wartości były dodatnie to muszą być dodatnie dla x = 1, stąd otrzymujemy:
1² + (m - 2)·1 + 4 - 2m > 0
1 + m - 2 + 4 - 2m > 0
- m + 3 > 0
- m > - 3 /·(- 1)
m < 3, czyli dla m ∈ (- ∞; 3)
Uwzględniając oba warunki otrzymujemy:
m ∈ <½; 1> n (- ∞; 3) = <½; 1> funkcja f(x) przyjmuje tylko dodatnie wartości
Odp. Funkcja f(x) przyjmuje tylko dodatnie wartości dla m ∈ <½; 1>