Задача № 6
Исследовать функцию и построить схематично её график.
Решение.
Областью определения данной функции являются все действительные значения аргумента : .
Определим точки пересечения графика функции с осями координат:
с осью при : ;
Точка – точка пересечения графика функции с осью ;
с осью при : ; ; .
Точка – точка пересечения графика функции с осью .
Функция не является ни чётной, ни нечётной так как
и , .
Определим точки возможного экстремума, то есть точки из , в которых производная либо не существует.
.
существует при всех , то есть при .
при , то есть при ; .
Значит – единственная точка возможного экстремума, которая разбивает на два интервала: и .
Определим знак в каждом из этих интервалов по знаку для произвольной точки из соответствующего интервала:
х |
|
|
|
|
– |
0 |
+ |
у
|
|
|
|
Функция убывает при и возрастает при .
При переходе через точку меняет знак, значит функция имеет экстремум в точке .
При переходе через точку меняет знак с «–» на «+», значит является точкой минимума функции.
, .
Точка – точка минимума функции .
Определим точки возможного перегиба, то есть точки из , в которых вторая производная либо не существует.
.
существует при всех , то есть при .
при , то есть при ; .
Значит – единственная точка возможного перегиба, которая разбивает на два интервала: и .
Определим знак в каждом из этих интервалов по знаку для произвольной точки из соответствующего интервала:
-
х
+
0
–
у
При график функции вогнутый, а при – выпуклый.
При переходе через точку меняет знак, значит график функции имеет перегиб в точке .
, .
Точка – точка перегиба графика функции .
Исследуем функцию на наличие у её графика асимптот.
Вертикальных асимптот график функции не имеет, так как функция непрерывна на всей числовой прямой.
Проверим наличие у графика функции невертикальных (наклонных, горизонтальных)
асимптот вида при , где , .
,
,
следовательно, прямая , то есть прямая , совпадающая с осью , является горизонтальной асимптотой графика функции на .
Проверим наличие у графика функции невертикальных (наклонных, горизонтальных)
асимптот вида при , где , .
,
следовательно, невертикальных (наклонных, горизонтальных) асимптот у графика функции на нет.