Исследование функций и их графиков
СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ
Требуется исследовать две заданные функции (под номерами N1 и N2) методом дифференциального исчисления и начертить их график. Для этого рекомендуется:
1. Найти область существования и точки разрыва функции, ее односторонние пределы в этих точках.
2. Выяснить не является ли функция четной или нечетной.
3. Найти точки пересечения графика функций с осями координат.
4. Найти точки экстремума и интервалы убывания и возрастания функции.
5. Найти точки перегиба и интервалы выпуклости и вогнутости графика функции.
6. Определить асимптоты графика функции.
7. Построить график функции.
Если их окажется недостаточно, то следует найти еще несколько точек графика функции, исходя из уравнения линии.
13. y = (x + 4)e2x
73. y = (x2) / (x – 1)
Область определения функции
(–∞;+∞)
2. Функция не является ни четной, ни нечетной, так как
y(–x)=(–x+4)·e–2x=–(x–4)·e–2x
y(–x) ≠ y(x)
y(–x) ≠ –y(x)
3. Точки пересечения с осями координат
y=0 ⇒ x=–4
(–4;0)– точка пересечения c осью Оy
x=0
y=4e0=4
(0;4) точка пересечения c осью Оx
4.
y`=(x+4)`·e2x=(x+4)·(e2x)`=e2x+(x+4)·e2x·(2x)`=
=(1+2x+8)·e2x
y`=0
2x+9=0
x=–9/2
x=–9/2 – точка минимума, производная меняет знак с – на +
y`<0 на (–∞;–9/2)
Функция убывает на (–∞;–9/2)
y`>0 на (–9/2;+ ∞)
Функция возрастает на (–9/2;+ ∞)
y``=2·e2x+(2x+9)·e2x·2=e2x·(2+4x+18)=4·(x+5)·e2x
y``=0
x=–5
y`` < 0 на (–∞;–5)
Кривая выпукла вверх на (–∞;–5)
y``>0 на (–5;+ ∞)
Кривая выпукла вниз на (–5;+ ∞)
73.
1.Область определения функции
(–∞;1)U(1;+∞)
2. Функция не является ни четной, ни нечетной, так как
y(–x)=(–x)2/((–x)–1) =x2/(–x–1)=–x2/(x+1)
y(–x) ≠ y(x)
y(–x) ≠ –y(x)
3. Точки пересечения с осями координат
y=0 ⇒ x=0
(0;0)– точка пересечения и осью Ох и с осью Оу.
4. Асимптоты
x=1 – вертикальная асимптота
limx→1–0= – ∞
limx→1+0= + ∞
y=x+1– наклонная асимптота:
k=limx→∞f(x)/x=limx→∞(x2)/(x·(x–1)=1
b=limx→∞(f(x)–kx)=limx→∞(f(x)–x)=limx→∞(x2–x2+x)/(x–1)=1
5.Интервалы монотонности и экстремумы
y`=((x2)`·(x–1)–(x–1)`·x2)/(x–1)2
y`=(2x2–2x–x2)/((x–1)2
y`=(x2–2x)/(x–1)2
y`=0
x2–2x=0
x·(x–2)=0
x=0 или х=2
Расставляем знак производной:
_+__ (0) _–__ (1) _–_2 _+__
х= 2 – точка минимума, производная меняет знак с – на +
х=0 – точка максимума, производная меняет знак с + на –
Функция возрастает на ( – ∞;0) (2;+ ∞)
убывает на ( 0;1) и на (1;2)
6.Интервал выпуклости, точки перегиба
y``=((x2–2x)`·(x–1)2 – ((x–1)2)`·(x2–2x))/(x–1)4
y``=(2x2–2x–2x+2–2x2+4x)/(x–1)3
y``=2/(x–1)3
y`` < 0 на (–∞;1)
Кривая выпукла вверх на (–∞;1)
y``>0 на (1;+ ∞)
Кривая выпукла вниз на (1;+ ∞)