- •Московский государственный университет
- •Москва 2015
- •Четность, нечетность функции.
- •Нули функции, точки разрыва функции, точки пересечения графика функции с осями координат.
- •Интервалы знакопостоянства функции.
- •Асимптоты графика функции.
- •5А. Вертикальные асимптоты.
- •5Б. Наклонные асимптоты. (Горизонтальные асимптоты мы также относим к наклонным).
- •6А. Интервалы возрастания, убывания функции.
- •6Б. Точки экстремума функции.
- •Выпуклость, вогнутость, точки перегиба графика функции.
- •Интервалы возрастания, убывания функции. Точки экстремума.
- •Четность, нечетность функции.
- •Нули, точки разрыва, точки пересечения графика с осями координат.
- •Интервалы знакопостоянства функции.
- •Выпуклость, вогнутость, точки перегиба графика функции.
- •Четность, нечетность функции.
- •3. Нули, точки разрыва, точки пересечения графика с осями координат.
- •4. Интервалы знакопостоянства функции.
- •Асимптоты графика функции.
- •5А. Вертикальные асимптоты.
- •5Б. Наклонные асимптоты.
- •6. Интервалы возрастания, убывания функции. Точки экстремума.
- •Выпуклость, вогнутость, точки перегиба графика функции.
- •Приложение Применение правила Лопиталя для вычисления пределов
Четность, нечетность функции.
Поскольку
функция не определена при x
0,
то данная функция является функцией
общего вида.
Нули, точки разрыва, точки пересечения графика с осями координат.
Нули
функции. Решаем уравнение y(x)=0.
Имеем:
=0;
x=1.
Следовательно, исследуемая функция
обращается в ноль в единственной точке
x=1.
Данная функция непрерывна на всей области допустимых значений.
Точка пересечения с осью Х, точка х=1.
Поскольку функция не определена при х=0, то ее график не пересекается с осью Y.
Интервалы знакопостоянства функции.
В области допустимых значений знак функции может меняться в единственной точке х=1. Точка х=1 разбивает область допустимых значений на два интервала (0;1) и (1; ). Определяем знак функции на каждом интервале и результаты сводим в таблицу:
x |
(0;1) |
(1;+) |
y |
|
+ |
Асимптоты графика функции.
5а. Вертикальные асимптоты.
В своей области определения функция непрерывна. Поэтому асимптоты могут быть только на границе области определения.
.
Итак, прямая х=0 – это вертикальная
асимптота.
5б. Наклонные асимптоты.
.
В этом пределе неопределенность вида
.
Применяем правило Лопиталя:
.
Поскольку k=0,
то :
.
(При вычислении предела использовано
правило Лопиталя.)
Таким
образом уравнение асимптоты при
имеет вид
y=0.
6. Интервалы возрастания, убывания функции. Точки экстремума.
Находим производную:
=
.
В области допустимых значений производная не имеет точек разрыва.
Нули
производной находим, решая уравнение
=0;
;
.
Точка
разбивает область допустимых значений
на два интервала
и
.
Определяем знаки производной на каждом
интервале и по знакам производной
определяем интервалы возрастания и
убывания функции. Результаты сводим в
таблицу.
x |
(0; |
( ;+) |
y |
+ |
|
y
|
|
|
В
точке
производная меняет знак с плюса на
минус. Значит, точка
является точкой максимума функции.
Вычислим значение функции в этой точке.
Имеем
.
Выпуклость, вогнутость, точки перегиба графика функции.
Находим вторую производную
.
В
области допустимых значений вторая
производная точек разрыва не имеет. Для
определения точек, в которых она равна
нулю, решаем уравнение
=0;
;
;
.
Определяем интервалы знакопостоянства второй производной и интервалы выпуклости и вогнутости функции. Результаты сводим в таблицу.
x |
(0; |
( ;+) |
y |
|
+ |
y
|
|
|
Вторая
производная меняет знак в точке х=
, следовательно, эта точка является
точкой перегиба. Вычислим значение
функции в этой точке. Имеем
.
На основании проведенного исследования строим график функции.
Задача.
Методами
дифференциального исчисления провести
полное исследование функции и построить
ее график:
.
Решение.
1. Область определения данной функции – вся числовая ось.
