
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.