Исследуйте функцию и построить ее график

0 голосов
37 просмотров

Исследуйте функцию и построить ее график


image

Математика (58 баллов) | 37 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ
y = \frac{x^2+3}{x+1} \\ \\ y=x-1+ \frac{4}{x+1}

1) Область определения: x+1≠0  ⇒  x≠-1
   D(f) = (-∞; -1)∪(-1;+∞)

2) Область значений (см. п. 6):
   E(f) = (-∞; -6]∪[2; +∞)

3) Нули функции
y = \frac{x^2+3}{x+1}; \frac{x^2+3}{x+1} =0
x²=-3   ⇒  пересечений с осью ОХ нет.

4) Пересечение с осью OY
  x=0   y = \frac{x^2+3}{x+1}= \frac{0+3}{0+1} = 3
Функция пересекает ось OY в точке (0; 3)

5) y>0;   \frac{x^2+3}{x+1}\ \textgreater \ 0 при   x+1>0; 
    x∈(-1; ∞)
y<0;  <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7Bx%5E2%2B3%7D%7Bx%2B1%7D%5C+%5Ctextless+%5C+0" id="TexFormula5" title="\frac{x^2+3}{x+1}\ \textless \ 0" alt="\frac{x^2+3}{x+1}\ \textless \ 0" align="absmiddle" class="latex-formula">  при x+1<0;<br>    x∈(-∞; -1)

6) Экстремумы
y'=(x-1+ \frac{4}{x+1} )'=1+4*( \frac{1}{x+1} )'=1+4* \frac{-1}{(x+1)^2} \\ \\ y'=1- \frac{4}{(x+1)^2} = \frac{(x+1)^2-4}{(x+1)^2} \\ \\ \frac{(x+1)^2-4}{(x+1)^2} =0
(x+1)²-4=0;     (x+1)² = 4;    x+1 = 2   или  x+1 = -2
x₁ = 1;   y_1= \frac{1^2+3}{1+1} =2
x₂ = -3;  y_2= \frac{(-3)^2+3}{-3+1} =-6
В точке x₁ = 1:  y' меняет знак с минуса на плюс ⇒
(1; 2) - точка минимума
В точке x₂ = -3: y' меняет знак с плюса на минус ⇒
(-3; -6) - точка максимума

7) Функция убывает при x∈[-3; -1)∪(-1; 1]
    Функция возрастает при x∈(-∞;-3]∪[1;+∞)

8) Функция не является периодической
   f(-x)= \frac{(-x)^2+3}{-x+1} = \frac{x^2+3}{-x+1}
   Функция не является четной.
   Функция не является нечетной

9) вертикальная асимптота в точке разрыва  x=-1
   Левосторонний и правосторонний пределы бесконечны
   \lim_{x \to -1-0} (x-1+ \frac{4}{x+1}) =-1-1+ \frac{4}{-0} =-\infty \\ \\ \lim_{x \to -1+0} (x-1+ \frac{4}{x+1}) =-1-1+ \frac{4}{+0} =+\infty
  Наклонная асимптота    y = kx + b
k= \lim_{x \to б\infty} \frac{f(x)}{x} = \lim_{x \to б\infty} \frac{(x-1+ \frac{4}{x+1} )}{x} = \\ \\ =\lim_{x \to б\infty} (1- \frac{1}{x}+ \frac{4}{x(x+1)} )=1

b=\lim_{x \to б\infty} (f(x)-1*x)=\lim_{x \to б\infty} (x-1+ \frac{4}{x+1}-x )= \\ \\ =\lim_{x \to б\infty} (-1+ \frac{4}{x+1} )=-1
Уравнение наклонной асимптоты
y=x-1

10) 
y'' = (1- \frac{4}{(x+1)^2} )'=- \frac{4*(-2)}{(x+1)^3} = \frac{8}{(x+1)^3}
y''>0;   \frac{8}{(x+1)^3}\ \textgreater \ 0  при x>-1
⇒  график функции вогнутый при x∈(-1; +∞)
y''<0;  <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7B8%7D%7B%28x%2B1%29%5E3%7D+%5C+%5Ctextless+%5C+0" id="TexFormula15" title="\frac{8}{(x+1)^3} \ \textless \ 0" alt="\frac{8}{(x+1)^3} \ \textless \ 0" align="absmiddle" class="latex-formula">  при  x<-1<br>⇒ график функции выпуклый при x∈(-∞; -1)

image
(41.1k баллов)
0

Дополнение к 10): График функции точек перегиба не имеет, так как вторая производная меняет знак только в точке разрыва x=-1