2. найти точки перегиба, интервалы выпуклости и вогнутости графика функции а) y (x) = x5 - 5x4 +9х.

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

График функции y(x)=x55x4+9xy open paren x close paren equals x to the fifth power minus 5 x to the fourth power plus 9 x является выпуклым на интервале (,3)open paren negative infinity comma 3 close paren, вогнутым на интервале (3,+)open paren 3 comma positive infinity close paren, а единственной точкой перегиба является (3,-135)open paren 3 comma negative 135 close paren. ️ Шаг 1: Нахождение второй производной Для исследования графика на выпуклость, вогнутость и нахождения точек перегиба необходимо найти вторую производную функции. Сначала вычислим первую производную: y(x)=(x55x4+9x)=5x420x3+9y prime open paren x close paren equals open paren x to the fifth power minus 5 x to the fourth power plus 9 x close paren prime equals 5 x to the fourth power minus 20 x cubed plus 9 Теперь найдем вторую производную: y(x)=(5x420x3+9)=20x360x2y double prime open paren x close paren equals open paren 5 x to the fourth power minus 20 x cubed plus 9 close paren prime equals 20 x cubed minus 60 x squared ️ Шаг 2: Нахождение критических точек второй производной Приравняем вторую производную к нулю для поиска точек, в которых может происходить перегиб: 20x360x2=020 x cubed minus 60 x squared equals 0 20x2(x3)=020 x squared open paren x minus 3 close paren equals 0 Отсюда получаем корни: x1=0x sub 1 equals 0 x2=3x sub 2 equals 3 ️ Шаг 3: Анализ интервалов выпуклости и вогнутости Определим знаки y(x)y double prime open paren x close paren на полученных интервалах:

  1. На интервале (,0)open paren negative infinity comma 0 close paren: выберем x=-1x equals negative 1. y(-1)=20(-1)2(-13)=-80<0y double prime open paren negative 1 close paren equals 20 open paren negative 1 close paren squared open paren negative 1 minus 3 close paren equals negative 80 is less than 0. Функция выпуклая (вверх). На интервале (0,3)open paren 0 comma 3 close paren: выберем x=1x equals 1. y(1)=20(1)2(13)=-40<0y double prime open paren 1 close paren equals 20 open paren 1 close paren squared open paren 1 minus 3 close paren equals negative 40 is less than 0. Функция выпуклая (вверх). На интервале (3,+)open paren 3 comma positive infinity close paren: выберем x=4x equals 4. y(4)=20(4)2(43)=320>0y double prime open paren 4 close paren equals 20 open paren 4 close paren squared open paren 4 minus 3 close paren equals 320 is greater than 0. Функция вогнутая (выпуклая вниз).

️ Шаг 4: Определение точек перегиба Точка перегиба существует там, где вторая производная меняет знак.

  • В точке x=0x equals 0 знак y(x)y double prime open paren x close paren не меняется (минус на минус), следовательно, это не точка перегиба. В точке x=3x equals 3 знак меняется с минуса на плюс, это точка перегиба.
    Вычислим координату yy для x=3x equals 3:
    y(3)=35534+93=243405+27=-135y open paren 3 close paren equals 3 to the fifth power minus 5 center dot 3 to the fourth power plus 9 center dot 3 equals 243 minus 405 plus 27 equals negative 135

Ответ: Интервалы выпуклости: (,3)open paren negative infinity comma 3 close paren Интервалы вогнутости: (3,+)open paren 3 comma positive infinity close paren Точка перегиба: (3,-135)open paren 3 comma negative 135 close paren Нужно ли вам найти также экстремумы и интервалы монотонности для этой функции?

Форма ответа

Ваш аватар