Вопрос школьника по предмету Алгебра
Дослідіть функцію f(x)=2x^2-x4 та побудуйте її графік.
Нужно исследовать функцию. Прошу детально. 10-11 класс
Ответ учителя по предмету Алгебра
Дана функция у = 2х² — х⁴.
1.Область определения функции: x ∈ R, или -∞ < x < ∞.
2. Нули функции. Точки пересечения графика функции с осью ОХ.
2х² — х⁴ = 0, х²(2 — х²) = 0. Тогда х² = 0 и (или) 2 — х² = 0.
x₁ = 0.
x₂ = √2.
х₃ = -√2.
Точки пересечения графика функции с осью ОУ при х = 0 ⇒ у = 0.
3. Промежутки знакопостоянства функции.
Для нахождения промежутков знакопостоянства функции y=f(x) надо решить неравенства f(x)>0, f(x)<0.
По пункту 2 имеем 4 промежутка значений аргумента, в которых функция сохраняет знак:
(−∞;−√2), (−√2;0)
, (0;√2), (√2;+∞
).
Для того, чтобы определить знак функции на каждом из этих промежутков, надо найти значение функции в произвольной точке из каждого промежутка. Точки выбираются из соображений удобства вычислений.
x = -2 -1 1 2
y = -8 1 1 -8.
В промежутках
(−∞;−√2) и (√2;+∞) функция принимает отрицательные значения, в промежутках (−√2;0) и (0;√2) функция принимает положительные значения.
4. Симметрия графика (чётность или нечётность функции).
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
— x^{4} + 2 x^{2} = — x^{4} + 2 x^{2}
— Да
— x^{4} + 2 x^{2} = — -1 x^{4} — 2 x^{2}
— Нет
Значит, функция является чётной.
5. Периодичность графика — нет.
6.Точки разрыва, поведение функции в окрестностях точек разрыва, вертикальные асимптоты — нет.
7. Интервалы монотонности функции, точки экстремумов, значения функции в точках экстремумов.
Находим производную заданной функции:
y’ = 4x — 4x³.
Приравниваем производную нулю: 4x — 4x³ = 4x(1 — x²) = 0,
4x = 0, x = 0.
x² = 1, х = 1, x = -1.
Критических точек три: х = 0, х = 1, x = -1.
Находим значения производной левее и правее от критических.
x = -2 -1 -0.5 0 0.5 1 2
y’ = 24 0 -1.5 0 1.5 0 -24.
Где производная положительна — функция возрастает, где отрицательна — там убывает.
Убывает на промежутках (-oo, -1] U [0, oo).
Возрастает на промежутках (-oo, 0] U [1, oo).
8. Интервалы выпуклости, точки перегиба.
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
frac{d^{2}}{d x^{2}} f{left (x right )} = 0
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
frac{d^{2}}{d x^{2}} f{left (x right )} = 0.
Вторая производная 4 left(- 3 x^{2} + 1right) = 0.
Решаем это уравнение.
Корни этого уравнения:
x_{1} = — frac{sqrt{3}}{3}
x_{2} = frac{sqrt{3}}{3}
Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках [-sqrt(3)/3, sqrt(3)/3].
Выпуклая на промежутках (-oo, -sqrt(3)/3] U [sqrt(3)/3, oo).
9. Поведение функции в бесконечности. Наклонные (в частности, горизонтальные) асимптоты — нет.
10. Дополнительные точки, позволяющие более точно построить график.
11. Построение графика функции — дан в приложении.
Похожие вопросы от пользователей
Образец (Example): She often goes to the cinema. And her parents? — Do they often go to the cinema?
1. You always work hard. And she?
2. I do exercises every morning. And you?
3. She likes chocolate. And her children?
4. You speak English. And your mother?
5. He often plays tennis. And Olga?
6. You live in London. And your friends?
7. I want to go to Italy. And you?