We read your photo as:

Exercice 1: Déterminer la valeur de k pour laquelle f est continue au point 0.

Mathematics

ScanSolve AI Answer

Step-by-step solution

4 steps

لإثبات أن الدالة ff مستمرة عند النقطة 0، يجب أن نتحقق من ثلاثة شروط:

  1. الدالة f(0)f(0) معرفة.
  2. النهاية lim⁡x→0f(x)\lim_{x \to 0} f(x) موجودة (أي أن النهايتين من اليمين واليسار متساويتان).
  3. lim⁡x→0f(x)=f(0)\lim_{x \to 0} f(x) = f(0).

الدالة معرفة كالتالي:

f(x)={1−cos⁡xxإذا كان x<0f(0)=0x2+1−1xإذا كان x>0f(x) = \begin{cases} \frac{1 - \cos x}{x} & \text{إذا كان } x < 0 \\ f(0) = 0 \\ \frac{\sqrt{x^2 + 1} - 1}{x} & \text{إذا كان } x > 0 \end{cases}
  1. التحقق من أن f(0)f(0) معرفة.

    من تعريف الدالة، لدينا f(0)=0f(0) = 0. إذن، الدالة معرفة عند x=0x=0.

  2. حساب النهاية من اليسار عند x=0x=0.

    نحسب lim⁡x→0−f(x)\lim_{x \to 0^-} f(x):

    lim⁡x→0−f(x)=lim⁡x→0−1−cos⁡xx\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^-} \frac{1 - \cos x}{x}

    هذه صيغة غير معينة من النوع 00\frac{0}{0}. يمكننا استخدام قاعدة لوبيتال (L'Hôpital's Rule):

    lim⁡x→0−1−cos⁡xx=lim⁡x→0−ddx(1−cos⁡x)ddx(x)=lim⁡x→0−sin⁡x1=sin⁡(0)=0\lim_{x \to 0^-} \frac{1 - \cos x}{x} = \lim_{x \to 0^-} \frac{\frac{d}{dx}(1 - \cos x)}{\frac{d}{dx}(x)} = \lim_{x \to 0^-} \frac{\sin x}{1} = \sin(0) = 0

    إذن، lim⁡x→0−f(x)=0\lim_{x \to 0^-} f(x) = 0.

  3. حساب النهاية من اليمين عند x=0x=0.

    نحسب lim⁡x→0+f(x)\lim_{x \to 0^+} f(x):

    lim⁡x→0+f(x)=lim⁡x→0+x2+1−1x\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^+} \frac{\sqrt{x^2 + 1} - 1}{x}

    هذه أيضًا صيغة غير معينة من النوع 00\frac{0}{0}. نضرب البسط والمقام في مرافق البسط:

    lim⁡x→0+x2+1−1x=lim⁡x→0+(x2+1−1)(x2+1+1)x(x2+1+1)\lim_{x \to 0^+} \frac{\sqrt{x^2 + 1} - 1}{x} = \lim_{x \to 0^+} \frac{(\sqrt{x^2 + 1} - 1)(\sqrt{x^2 + 1} + 1)}{x(\sqrt{x^2 + 1} + 1)} =lim⁡x→0+(x2+1)−1x(x2+1+1)=lim⁡x→0+x2x(x2+1+1)= \lim_{x \to 0^+} \frac{(x^2 + 1) - 1}{x(\sqrt{x^2 + 1} + 1)} = \lim_{x \to 0^+} \frac{x^2}{x(\sqrt{x^2 + 1} + 1)}

    نختصر xx من البسط والمقام (بما أن x≠0x \neq 0):

    =lim⁡x→0+xx2+1+1= \lim_{x \to 0^+} \frac{x}{\sqrt{x^2 + 1} + 1}

    الآن نعوض x=0x=0:

    =002+1+1=01+1=01+1=02=0= \frac{0}{\sqrt{0^2 + 1} + 1} = \frac{0}{\sqrt{1} + 1} = \frac{0}{1 + 1} = \frac{0}{2} = 0

    إذن، lim⁡x→0+f(x)=0\lim_{x \to 0^+} f(x) = 0.

  4. مقارنة النهايات وقيمة الدالة عند x=0x=0.

    لقد وجدنا أن:

    • f(0)=0f(0) = 0
    • lim⁡x→0−f(x)=0\lim_{x \to 0^-} f(x) = 0
    • lim⁡x→0+f(x)=0\lim_{x \to 0^+} f(x) = 0

    بما أن lim⁡x→0−f(x)=lim⁡x→0+f(x)=f(0)=0\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^+} f(x) = f(0) = 0، فإن الدالة ff مستمرة عند النقطة 0.

Was this helpful?

Still stuck on this one?

Ask a follow-up, and the answer starts from this question.

Got a different question?Ask your own question
Handwritten step-by-step solution preview

Handwritten Step-by-Step Solution

Get this as a handwritten image on WhatsApp — like a tutor wrote it for you.

Try on WhatsApp