11. Провести полное исследование функции y = (x–1)2/(x2+1) и построить ее график
Вертикальных асимптот нет
Функция не является ни четной, ни нечетной
limx→ +∞f(x)=+∞
limx→–∞f(x)= –∞
горизонтальной асимптоты нет
y`=((x+2)2)`·(x–1)+(x+2)2·(x–1)`
y`=2(x+2)·(x–1)+(x+2)2·1
y`=(x+2)·(2x–2+x+2)
y`=3x(x+2)
y`=0
x=0; x=–2
_+__ (–2) __–_ (0) _+__
y`< 0 при x∈ (–2;0)
Функция убывает при x∈ (–2;0)
y`>0 при x∈(–∞;–2) и при х∈ (0;+∞)
Функция возрастает при x∈(–∞;–2) и при х∈ (0;+∞)
x=0– точка минимума, производная меняет знак с – на +
у(0)=–4 – наименьшее значение функции
x=–2 – точка максимума
y(–2)=0 – наибольшее значение функции
y``=(3x2+6x)`=6x+6
y``=0
x=–1– точка перегиба
y`` <0 на ( – ∞ ;–1) ⇒
Функция выпукла вверх на ( – ∞ ;–1)
y`` > 0 на
Функция выпукла вниз на (–1;+ ∞)
2.
1) D(y)=(–∞;+ ∞)
Вертикальных асимптот нет
2) Функция не является ни четной, ни нечетной
у(–х)=(–х–1)2/((–x)2+1)=(х+1)2/(x2+1)
y(–x) ≠ y(x)
y(–x) ≠– y(x)
3)limx→ +∞f(x)=limx→ +∞(х–1)2/(x2+1)=1
limx→–∞f(x)=limx→ –∞(х–1)2/(x2+1)=1
y=1 – горизонтальная асимптота
Наклонной асимптоты нет, так как
k=limx→∞(f(x))/x=0
4) Точки пересечения с осями координат
С осью ОХ
f(x)=0
(x–1)2/(x2+1)=0
(x–1)2=0
x–1=0
x=1
(1;0)–точка пересечения с осью Ох.
C осью Оу
х=0 ⇒ у=(–1)2/1=1
(0;1)–точка пересечения с осью Оу.
5)
y`=((x–1)2)`·(x2+1)–(x2+1)`·(x–1)2)/(x2+1)2;
y`=(2(x–1)·(x2+1)–2х·(x–1)2)/(x2+1)2;
y`=2(х–1)(х+1)/(x2+1)
y`=0
x–1=0 или x+1=0
x=1 или x=–1
Знак производной
__ + __ (–1) _–_ (1) ___+__
y`< 0 при x∈ (–1;1)
Функция убывает при x∈ (–1;1)
y`>0 при x∈(–∞;–1) и при х∈ (1;+∞)
Функция возрастает при x∈(–∞;–1) и при х∈ (1;+∞)
x=1– точка минимума, производная меняет знак с – на +
у(1)=0 – наименьшее значение функции
x=–1 – точка максимума
y(–1)=2 – наибольшее значение функции
6)y``=(2(x2–1)`·(x2+1)–2(x2–1)(x2+1)`)/(x2+1)2
y``=(2x·(–x2+3)/(x2+1)2
y``=0
x=0; x=± √3 –точки перегиба,
вторая производная при переходе через точки меняет знак .
Функция выпукла вниз на (– ∞ ; – √3 ) и на (0;√3)
выпукла вверх на ( – √3;0 ) и на (√3 ;+ ∞ )