Применение производной к построению графика функции

 Примерный план исследования функции:

1.Область определения.

2. Точки пересечения с осями координат:
1) с осью оу: х=0

2)с осью оx: y=0

3.Чётность и нечётность:

  Если f(-х)= - f(х), то функция нечётная (График симметричен относительно начала координат)

Если f(-х)= f(х), то функция чётная (График симметричен относительно оси ординат Оу)

Если f(-х)  - f(х) и f(-х)  f(х), то функция ни чётная и ни нечётная (симметрии графика нет)

4. Производная

5. Стационарные точки(решаем уравнение: производная f’(x)=0)  

6. Промежутки возрастания и убывания

Если производная f’(x) положительна, то функция возрастает.

Если производная f’(x) отрицательна, то функция убывает.

7. Точки экстремума и экстремумы в них

Если производная переходя через стационарную точку меняет свой знак с + на -, то это точка максимума

Если производная переходя через стационарную точку меняет свой знак с – на +, то это точка минимума

8.Дополнительные точки

9. График функции.

 

 

Задача 1учебник  стр.271.

 

  План исследования функции исследование функции
    Функция У=х3-2х2+x
1 Область определения Х- любое число или хЄR
2 Точки пересечения с осями координат 1)с осью оу: х=0 y(0)=4 2)с осью оx: y=0  х3-2х2+x=0                x(x2-2x+1)=0 х=0 (x2-2x+1)=0         (х-1)2=0           Х=1 Итак на осях координат имеем точки (0;4); (0;0); (1;0)
3 Чётность и нечётность У(-х)=(-х)3 -2(-х)2 +4=- х3-2х2+4 функция не является ни чётной и ни нечётной
4 Производная У’(x)=3x2-4x+1  
5 Стационарные точки У’(x)=0 3x2-4x+1=0 D =16-4*3*1=4 Корни х=1/3 х=1
6 Промежутки возрастания и убывания у’     +                 +               •              х Y             1/3   1                
7 Точки экстремума и экстремумы в них Xmax=1/3     ymax= (1/3)3-2 (1/3)2+1/3=4/27 Xmin=1 ymin=1-2+1=0
8 Дополнительные точки Х=-1 у(-1)=-1-2-1=-4 х=2 у(2)=8-2* 4+2=2
     

 

 

Строим график функции.

 

 

Задача 3 учебник  стр.273

1. ООФ: Х‡0

2. Точки пересечения с осями координат:
1) с осью оу: Х‡0, поэтому точек пересечения с осью Оу нет

2)с осью оx: y=0. Решаем х + 4/х=0. Приведём к общему знаменателю:

                 (Х2+4)/х=0, где   Х‡0

            Х2+4=0
          Х2=-4 -корней  нет,

значит точек пересечения с осью ох нет

3.Чётность и нечётность: f(-х)=- х-4/х= - (х+4/х)= - f(х )- нечётная. График симметричен относительно оси начала координат.

4. Производная f’(x)=1- 4/х2=(х2-4)/ х2

5. Стационарные точки:

производная f’(x)=0             х2-4=0, где   Х‡0.

(х -2)(х+2)=0

х -2 =0 или х+2=0

х=2 и х= -2-стационарные точки

6. Промежутки возрастания и убывания

У’     +       _          _            +

y           -2         °0      •2                    x

 

7. Точки экстремума и экстремумы в ниx

Х=0- точка разрыва (Х‡0)

Xmax= -2 ymax= -2+4: (-2)=-2-2=-4
Xmin=2 ymin=2+4:2=2+2=4
Результаты исследования можно записать в таблице

х х< -2 -2 -2<х<0 0 0<х<2 2 Х >0
У’ + 0 - Не сущ - 0 +
У   -4   Не сущ   4  
    max   Нет экстре- мума   min  

8.Дополнительные точки: х=1 У(1)=5
                                         Х=4 У(4)=5

 


Примечание: План исследования является примерным.

Иногда при нахождении точек пересечения с осью Ох получается сложное уравнение, которое мы не знаем как решать, тогда этот пункт можно пропустить. Точки пересечения определятся при построении графика.

Решить задачи:

Исследовать функцию с помощью производной и построить график:

1. У= х2- 4х.

2. f(x)= 1-x3

3. f(x)= x3- 3x2

4. Y= x3- x
                        ПРОДОЛЖЕНИЕ

Задание на 28.04
Исследовать функцию с помощью производной и построить график:

 

1.f(x)= 2x+5

2. f(x) =x+
3. f(x) =x+

4. f(x)= 3x4- 4x3

ЗАДАЧА. Построить график, применяя производную

У=4-10х

1.ООФ: х-любое число.

2. а) х=0 у(0)=3. На оси оУ точка (0;3)

б) у=0 4-10х=0

х=4: 10=0,4 На оси оХ точка (0,4; 0)

3.f(- x)= 4- 10(-x)= 4+10x. Функция ни чётная и ни нечётная.

4.f’(x)= - 4  Стационарных точек нет.

у’                 

 

5.Производная отрицательна (-4<0), то функция убывающая.
6.Точек экстремума нет.

 

                                               

 

                                                                           3

 

                                                                                       0,4        

 

 

Задача            У= 3х5-5х3

.ООФ: х-любое число.

2. а) х=0 у(0)=0. На оси оУ точка (0;0)

б) у=0 3х5-5х3=0

х3(3х2-5)=0

х3= 0 или 3х2-5=0

                 х2=5/3

х= На оси оХ точки (-1,3; 0)и (1,3; 0)

3.f(- x)= 3(-х)5- 5(-x)3= -3х5+5х3= -(3х5-5х3)= - f(x)=Функция нечётная.

4.f’(x)= 15х4-15х2=15х22-1)= 15х2(х-1)(х+1)

5. производная f’(x)=0 15х2(х-1)(х+1)=0

          15х2=0            (х-1)=0               (х+1)=0

          Х=0                    х=1                      х=-1

                        Стационарные точки

                          +             -             -                +

             Y’                 •          •                 •

                                      -1         0                  1      

 функция возрастает на (- ; -1] и на[1;+

функция убывает на [-1;1]

6.  Xmax= -1 ymax= -3+5=2
Xmin=1 ymin= 3-5=-2

X=0 – не является точкой экстремума (знак производной не меняется)

 

                                         
                                         
                                         
                  2                      
                                         
                                         
                                         
                                         
            - 1       1                  
                                         
                                         
                - 2                      
                                         
                                         
                                         
                                         

 













Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: