For at f skal ha en omvendt funksjon på Df=[−3,→⟩, må f være strengt monoton (voksende eller avtagende) på hele definisjonsmengden.
Vi deriverer:
f′(x)=4x3−3bx2=x2(4x−3b)
Siden x2≥0 for alle x, bestemmes fortegnet til f′(x) av faktoren (4x−3b).
f′(x)=0 når x=0 eller x=43b.
For at f skal være strengt voksende på [−3,→⟩, må f′(x)≥0 for alle x∈[−3,→⟩, med f′(x)=0 kun i isolerte punkter. Det betyr at (4x−3b)≥0 for alle x≥−3.
Det kritiske stedet er x=−3 (det minste x-verdien i Df):
4⋅(−3)−3b≥0⟹−12−3b≥0⟹b≤−4
Kontroll for b=−4: Da er f′(x)=x2(4x+12)=4x2(x+3).
For x∈[−3,→⟩ er x2≥0 og (x+3)≥0, så f′(x)≥0. Likhet inntreffer kun i x=−3 og x=0, som er isolerte punkter – f er likevel strengt voksende. ✓
For b<−4: Nullpunktet x=43b<−3 ligger utenfor Df, og (4x−3b)>0 for alle x>−3, så f′(x)>0 på ⟨−3,→⟩. ✓
For b>−4: Nullpunktet x=43b>−3 ligger inne i Df, og f′ skifter fortegn der – f er ikke monoton. ✗
f har omvendt funksjon på [−3,→⟩ når
b≤−4