 
        
        - •§17.Определение производной
- •§34.Теорема Лагранжа
- •§35.Возрастание (убывание) функции
- •§36.Необходимые условия возрастания (убывания) функции
- •§37.Достаточные условия возрастания (убывания) функции
- •§38.Правило Лопиталя
- •§39.Формулы Тейлора и Маклорена
- •§40.Определение экстремума функции
- •§41.Необходимые условия экстремума функции
- •§42.Достаточные условия экстремума функции
- •§43.Выпуклость графика функции
- •§44.Необходимые условия выпуклости
- •§45.Достаточные условия выпуклости
- •§46.Определение точки перегиба
- •§47.Необходимые условия точки перегиба
- •§48.Достаточные условия точки перегиба
- •§49.Асимптоты
- •§50.План построения графиков
- •Формулы
§50.План построения графиков
Для построения графика рекомендуется определить:
1)область определения функции;
2)точки разрыва;
3)четность, нечетность функции;
4)периодичность функции:
5)точки пересечения с осями координат;
6)вертикальные асимптоты;
7)наклонные асимптоты;
8)определение экстремумов функции, интервалов возрастания и убывания функции;
9)определение точек перегиба и интервалов выпуклости.
     Пример
50.1. Построим
график функции 
 (рис.50.3).
(рис.50.3).     
    1)Функция определена
для всех    
 .
.
  
    2)При  
 функция терпит разрыв второго рода.
функция терпит разрыв второго рода.
    3)Функция не
является четной и не является нечетной,
т.к. 
 и
и 
 .
.
4)Функция не является периодической.
    5)Единственная 
точка пересечения с осями координат 
 .
.
6) Вертикальная асиптотоа , т.к. при функция равна бесконечности.
    7)Найдем наклонную
асимптоту: 
 =
= =
=
=два раза правило Лопиталя=1,
 =
= =самостоятельно=-3.
=самостоятельно=-3.
Наклонная асимптота
 .
.
    8) .
Критические точки:
.
Критические точки: 
 ,
,
 ,
,
 
 .
Знаки первой производной указаны на
рис.50.1. Функция возрастает при
.
Знаки первой производной указаны на
рис.50.1. Функция возрастает при 
 .
Убывает при
.
Убывает при 
 (cм.
рис. 50.3).
(cм.
рис. 50.3).
    9) 
 .
Одна критическая точка 
.
Знаки второй производной указаны на
рис.50.2. Функция выпукла вверх при
.
Одна критическая точка 
.
Знаки второй производной указаны на
рис.50.2. Функция выпукла вверх при 
 .
Выпукла вниз при
.
Выпукла вниз при 
 .
.
 
    
 
Рис. 50.1. Рис. 50.2.
 
Рис. 50.3.
Пример 50.2. Построим график функции y=x-lnx.
1) Функция определена
при 
 
 2)Одна точка разрыва
(второго рода) при х=0. На множестве (0;+ функция непрерывна.
функция непрерывна.
3)Не является ни четной, ни нечетной (т.к. неопределена при отрицательных х).
4)Функция не является периодической.
5) Т.к.  
 то  график не пересекается с осью 0Х.
Т.к. при х=0 функция неопределена, то
график не пересекается с осью ОУ.
то  график не пересекается с осью 0Х.
Т.к. при х=0 функция неопределена, то
график не пересекается с осью ОУ.
6)Т.к. 
 0-(
0-( )=+
)=+ ,
то х=0 – вертикальная асимптота (см. рис.
50.5).
,
то х=0 – вертикальная асимптота (см. рис.
50.5).
7)Найдем наклонную асимптоту:
k= 
 
 
=правило
Лопиталя= 
 1-0=1,
1-0=1,
 =
= 
 ,
т.к. не существует (конечного)
,
т.к. не существует (конечного) 
 ,
то наклонной асимптоты нет.
,
то наклонной асимптоты нет.
 8)Найдем производную:
 
 .
Определим критические точки:
.
Определим критические точки: 
 при
при 
 
 не существует при
не существует при 
 .
.
Знаки первой производной на рис. 50.4. График функции на рис. 50.5.
 
Рис. 50.4. Рис. 50.5.
9) Вторая производная
 
 >0 при x>0.
Поэтому функция выпукла вниз. График,
построенный на рис. 50.5 править (учитывая
вторую производную) не нужно.
>0 при x>0.
Поэтому функция выпукла вниз. График,
построенный на рис. 50.5 править (учитывая
вторую производную) не нужно.
Кстати 
 
 
=Правило
Лопиталя= что и отражено на рис. 50.5.
что и отражено на рис. 50.5.
Пример
50.3.  Построим
график 
 
1)Функция определена
при 
 
2)При 
 функция имеет разрыв второго рода.
функция имеет разрыв второго рода.
3)Функция не является ни четной, ни нечетной.
4)Функция не является периодической.
5)График пересекает ось 0Х при х=2, а ось 0У при у=-4/9.
6) Вертикальная асимптота х=-3.
7)Найдем наклонную
асимптоту: 
 ,
,
 .
Прямая
.
Прямая  
 является горизонтальной асимптотой.
является горизонтальной асимптотой.
8)Производная
(убедитесь самостоятельно) 
 Критическая точка только
Критическая точка только 
 Следовательно, экстремумов нет.
Следовательно, экстремумов нет.
 Знаки первой
производной указаны на рис. 50.6, а график
см. рис.50.7. 
      
Рис. 50.6. Рис. 50.7.
9)Вторая производная
 
 положительна при х<-3  и отрицательна
при x>-3,
что и указано на рис. 50.7.
положительна при х<-3  и отрицательна
при x>-3,
что и указано на рис. 50.7.
     Пример
50.4.   Приведем
полное исследование функции 
 
 1)Функция определена
при всех 
 .
.
 2) - абсцисса точки разрыва.
- абсцисса точки разрыва. 
3)Функция не является четной и не является нечетной.
4)Функция не является периодической.
5)График пересекает
оси ОХ  и  ОУ   при 
 
 
 
6)Вертикальная асимптота х=-1.
7) 
 
 
 Прямая
Прямая 
 является наклонной асимптотой.
является наклонной асимптотой. 
8)Убедитесь, что
производная:  
 .
Критические точки:
.
Критические точки: 
 
 
 
 Следующий рисунок показывает знаки
первой производной и график функции.
Точка с координатами
 Следующий рисунок показывает знаки
первой производной и график функции.
Точка с координатами 
 является
точкой максимума. 9)Убедитесь, что
является
точкой максимума. 9)Убедитесь, что 
 Критические точки:
Критические точки: 
 
 Функция
выпукла вверх, если
Функция
выпукла вверх, если 
 т.е. при
т.е. при 
 .
Функция выпукла вниз, если
.
Функция выпукла вниз, если  
 т.е. при
т.е. при 
 Следовательно,
точка
Следовательно,
точка 
 является точкой перегиба.
   является точкой перегиба.
 
 
Рис. 50.8.
Вычислить пределы:
734 )
)
 .
-0,6
 735)
.
-0,6
 735) 
 .
4
.
4
737) 
 .
 3/2
   739)
.
 3/2
   739) .
.
 
743) 
 .
 m/3
   745)
.
 m/3
   745) 
 .
-1/2
.
-1/2
747) 
 .
0
              749)
.
0
              749) 
 .
-2
.
-2
751) 
 .
.
   
 761)
     761) 
 .
 -1/56
.
 -1/56
764) 
 .   1/3
      768)
.   1/3
      768) 
 .
.
 
771) 
 .
     1/2
     783)
.
     1/2
     783)  
 .
1/2
.
1/2
Найти точки разрыва, указать их вид и построить графики функций:
814)у= 815)у=
  815)у= 816)
   816) 
 ;
;
  
 
 
 
 
 817)у=
817)у= 818)
  818) 
 ;
  819)у=
;
  819)у= 
 
 
 
 
 
 
820) .
.
Вычислить пределы:
836) 
 
 
   
 
    
838
)
 .
.
 
 839
)
           839
)
 .
.
  
 840
)
        840
)
 .
 3
   842
)
.
 3
   842
)
 .
 1
.
 1
    
842 )
)
 
 
 
Найти производные:
874
)
 
 6cos6x
6cos6x
  
876
)
 .
.
  
 
  
881) 
 .
.
 
 
 
886) 
 .
.
 
888) 
 .
.
   
 
            
896) 
 .
.
 
937
)
 .
.
   
 
             
938
)
 
 
 
947
)
 
 
    
9ч50
)
 951
)
            951
)
 
 
952)  
 
  
 
  
954)  
 
 
956
)
 
 
 
957) 
 
 
980) 
 
 983)
 983) 
 .
. 
985) 
 
 
 
    
987
)
 
 
945) 
 
 
 
    
981) 
 
 
984) 
 
 
 
     
1064
)
 
 
1067
)
 
   
 
Найти производные, используя (если можно) правило Лопиталя:
1122) 
 1126)
 1126) 
 
1127)  
 
 
1130
)
 1132)
  1132) 
 
 
 1136) 
 1138)
     1138) 
 
 
Провести полное исследование функций:
1193) 
 1195)
 1195) 
 1197)
1197)
 
        
 
 
 
1203) 
 1209)
  1209) 
 в промежутке
в промежутке 
 
 
 
1254
)
 1255
)
        1255
)
 
 
 
