Пример 116 Для функции
p p
f(x) = 3 x2 - 3 x2 - 1
найти:
2. точки подозрительные на экстремум функции f: Решение.
Шаг 1. dom f = R:
Шаг 2. Ответ на 1. Функция f непрерывна на dom f = R и точек
разрыва функция не имеет. |
|
|
|
|
p3 |
|
|
|
- 3p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг 3. 8x 2 R n f-1; 0; 1g : f0(x) = 32 |
|
(x2-1)2 |
x4 |
|
|
|
p3 |
|
|
|
|
: |
|
|
|
x |
(x2-1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
- (x2 - 1)3 0 = |
3 |
x- 3 |
- |
3 |
(x2 - 1)- 3 |
2x |
2 |
1 |
2 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
Приводим, далее, к общему знаменателю.
Шаг 4. Как быть с точками x0 = 0; x1 = -1; x2 = 1? Перейдите на следующую страницу.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
p p
Пример 116 Для функции f(x) = 3 x2 - 3 x2 - 1 найти: 2. точки подозрительные на экстремум функции f:
Решение. Шаг 1. dom f = R: Шаг 2. 3 |
|
|
|
|
3p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
- |
x |
4 |
|
Шаг 3. 8x 2 R n f-1; 0; 1g : f0(x) = 32 |
p(x |
-1) |
|
|
|
|
|
p3 |
|
|
|
|
: |
|
x (x2-1)2 |
|
|
Шаг 4. Отнесём точки x0 = 0; x1 = -1; x2 = 1 к точкам подозрительным на экстремум.
В точках x0 = 0; x1 = -1; x2 = 1 производную функции f нужно находить по определению производной. Но для решения поставленной задачи знание производных функции f в этих точках не обязательно. Нам нужно исследовать поведение производной функции f в проколотых окрестностях этих точек.
Шаг 5. Найдите точки стационарности функции f: Перейдите на следующую страницу.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
p p
Пример116 Для функции f(x) = 3 x2 - 3 x2 - 1 найти:
2. точкиподозрительные на экстремумфункции |
|
|
|
|
f; |
3. интервалы монотонностифункции |
f: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение.Шаг 1. dom f = R: Шаг 2. 3 |
|
|
|
|
|
|
3p |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
- |
x |
4 |
|
Шаг 3. 8x 2 R n f-1; 0; 1g : f0(x) = 32 |
p(x |
-1) |
|
|
|
|
|
|
|
p3 |
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
x |
(x2 |
-1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг 4.Отнесём точки x0 = 0; x1 = -1; x2 = 1 к точкам подозрительным на экстремум.
1 |
|
1 |
|
Шаг 5. x3 = -p |
|
; x4 |
= p |
|
– точки стационарностифункции f: |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
Находим точки стационарности функции f из условия f0(x) = 0: |
3 (x2 - 1)2 = p3 |
|
; или (x2 - 1)2 = x4; x4 - 2x2 |
+ 1 = x4: |
x4 |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг 6. Найдитеинтервалы монотонностифункции |
f: |
Перейдите на следующую страницу. |
|
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
p p
Пример 116 Для функции f(x) = 3 x2 - 3 x2 - 1 найти: 3. интервалы монотонности функции f:
Решение. Шаг 1. dom f = R:
Шаг 2. Ответ на 1. Функция f непрерывна на dom f = R и точек
|
|
|
|
|
|
|
|
разрыва функция не имеет. |
p3 |
|
|
- 3p |
|
|
|
|
|
|
|
Шаг 3. 8x 2 R n f-1; 0; 1g : f0(x) = 32 |
(x2-1)2 |
x4 |
|
p3 |
|
|
: |
|
x (x2-1)2 |
Шаг 4. Отнесём точки x0 = 0, x1 = -1, x2 = 1 к точкам подозрительным на экстремум.
1 |
|
1 |
|
– точки стационарности функции f: |
|
Шаг 5. x3 = -p |
|
; x4 |
= p |
|
|
|
2 |
2 |
|
Ответ на 2. x1 = -1; x3 |
1 |
|
= 0, x4 |
|
1 |
, x2 = 1 |
– точки |
= -p |
|
; x0 |
= p |
|
2 |
2 |
подозрительные на экстремум. |
|
-1; -p12 |
, |
-p12; 0 , |
0; p12 |
, |
Шаг 6. Ответ |
на |
3. (- ; -1), |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p
1 ; 1 ; (1; 1) – интервалы монотонности функции f:
2
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
Интервалы (- |
|
; -1), -1; -p2 |
, |
-p2 |
; 0 , |
0; p2 |
, |
p2; 1 |
, |
(1; |
1 |
) являются подмножествами dom f0 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и, следовательно, эле- |
ментарная функция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f0(x) = 3 |
p |
|
|
|
- 1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 x (x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
(x2 |
- 1)2 |
|
- |
px4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
непрерывна на этих интервалах. Так как точки, в которых f0(x) = 0; не принадлежат этим интервалам, то функция f0 сохраняет знак на каждом из этих интервалов.
Шаг 7. Определите знак функции f0 на каждом интервале монотонности функции f:
Перейдите на следующую страницу.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
p p
Пример 116 Для функции f(x) = 3 x2 - 3 x2 - 1 найти:
4. точки экстремума функции f: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. Шаг 1. dom f = R: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг |
2. |
Ответ на 1. Функция f непрерывна на dom f = R и точек |
разрыва функция не имеет. |
|
p3 |
|
|
|
|
|
- 3p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг |
3. |
8x 2 R n f-1; 0; 1g : f0(x) = 32 |
(x2-1)2 |
x4 |
|
|
|
|
p3 |
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
x (x2-1)2 |
|
Шаг 4. |
Отнесём точки x0 = 0; x1 = -1; x2 = 1 к точкам подозри- |
тельным на экстремум. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг |
5. x3 = -p |
|
; x4 |
= p |
|
– точки стационарности функции f: |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ на 2. x1 = -1; x3 = -p |
|
; x0 |
= 0; x4 |
= p |
|
, |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
x2 = 1 – точки подозрительные на экстремум. |
, |
Шаг1 |
6. |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p2 |
|
|
|
p2 |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ на 3. (- |
1 |
; -1); -1; - 1 |
|
|
|
; |
|
- 1 |
|
; 0 |
|
|
|
p2 |
p2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0; |
|
|
|
|
|
; |
|
; 1 ; (1; |
|
) – интервалы монотонности функции f: |
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
p p
Пример 116 Для функции f(x) = 3 x2 - 3 x2 - 1 найти: 4. точки экстремума функции f:
Нарисуйте эскиз графика функции f: Решение. Шаг 1. dom f = R:
Шаг 2. Ответ на 1. Функция f непрерывна на dom f = R и точек
|
|
|
|
|
|
|
|
разрыва функция не имеет. |
p3 |
|
|
- 3p |
|
|
|
|
|
|
|
Шаг 3. 8x 2 R n f-1; 0; 1g : f0(x) = 32 |
(x2-1)2 |
x4 |
|
p3 |
|
|
: |
|
x (x2-1)2 |
Шаг 4. Отнесём точки x0 = 0; x1 = -1; x2 = 1 к точкам подозрительным на экстремум.
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг 5. x3 = -p |
|
; x4 |
= p |
|
– точки стационарности функции f: |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Ответ на 2. x1 = -1; x3 = -p |
|
; x0 = 0; x4 |
= p |
|
, |
|
|
|
2 |
2 |
|
x2 = 1 – точки подозрительные на экстремум. |
, |
Шаг1 6. |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p2 |
|
|
|
p2 |
|
|
|
|
|
Ответ на 3. (- |
1 |
; -1); |
-1; - 1 |
|
|
|
; |
- 1 |
|
; 0 |
|
p2 |
p2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0; |
|
|
|
|
; |
|
|
; 1 ; (1; |
|
) – интервалы монотонности функции f: |
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Шаг 7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
|
|
|
- |
|
|
+ |
|
|
- |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
1 |
|
|
0 |
1 |
|
1 |
|
|
-p |
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Шаг |
8. |
В |
точках |
x1;2 |
= |
1 экстремума |
нет, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = 1 – точки строгого максимума и
3;4 p
2
x0 = 0 – точка строгого минимума. Исследование каждой подозрительной на
экстремум точки функции f проведём по теореме 90.
Шаг 9. Посмотрите график функции f (см. рис. 5.14).
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
y
2
1
p p
Рис. 5.14 График функции f(x) = 3 x2 - 3 x2 - 1
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit