Исследование функции с помощью производной y=x^4 - 2x^2 +3 и y=2x^3+3x^2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для функции y=x42x2+3y equals x to the fourth power minus 2 x squared plus 3 точками минимума являются (-1;2)open paren negative 1 ; 2 close paren и (1;2)open paren 1 ; 2 close paren, а точкой максимума — (0;3)open paren 0 ; 3 close paren; для функции y=2x3+3x2y equals 2 x cubed plus 3 x squared точкой максимума является (-1;1)open paren negative 1 ; 1 close paren, а точкой минимума — (0;0)open paren 0 ; 0 close paren. Шаг 1: Исследование функции y=x42x2+3y equals x to the fourth power minus 2 x squared plus 3

  1. Область определения: D(y)=Rcap D open paren y close paren equals the real numbers. Функция четная, так как f(x)=f(x)f of negative x equals f of x. Нахождение производной:
    y=4x34x=4x(x21)=4x(x1)(x+1)y prime equals 4 x cubed minus 4 x equals 4 x open paren x squared minus 1 close paren equals 4 x open paren x minus 1 close paren open paren x plus 1 close paren Критические точки: y=0y prime equals 0 при x1=0,x2=1,x3=-1x sub 1 equals 0 comma x sub 2 equals 1 comma x sub 3 equals negative 1. Монотонность и экстремумы:
  • На интервалах (,-1)open paren negative infinity comma negative 1 close paren и (0,1)open paren 0 comma 1 close paren производная y<0y prime is less than 0 — функция убывает. На интервалах (-1,0)open paren negative 1 comma 0 close paren и (1,)open paren 1 comma infinity close paren производная y>0y prime is greater than 0 — функция возрастает. В точках x=±1x equals plus or minus 1 имеем локальные минимумы: y(±1)=12+3=2y open paren plus or minus 1 close paren equals 1 minus 2 plus 3 equals 2. В точке x=0x equals 0 имеем локальный максимум: y(0)=3y open paren 0 close paren equals 3.
  1. Выпуклость и точки перегиба:
    y=12x24=4(3x21)y double prime equals 12 x squared minus 4 equals 4 open paren 3 x squared minus 1 close paren y=0y double prime equals 0 при x=±13x equals plus or minus the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 3 end-root end-fraction . Это точки перегиба.

Шаг 2: Исследование функции y=2x3+3x2y equals 2 x cubed plus 3 x squared

  1. Область определения: D(y)=Rcap D open paren y close paren equals the real numbers. Нахождение производной:
    y=6x2+6x=6x(x+1)y prime equals 6 x squared plus 6 x equals 6 x open paren x plus 1 close paren Критические точки: y=0y prime equals 0 при x1=0,x2=-1x sub 1 equals 0 comma x sub 2 equals negative 1. Монотонность и экстремумы:
  • На интервалах (,-1)open paren negative infinity comma negative 1 close paren и (0,)open paren 0 comma infinity close paren производная y>0y prime is greater than 0 — функция возрастает. На интервале (-1,0)open paren negative 1 comma 0 close paren производная y<0y prime is less than 0 — функция убывает. В точке x=-1x equals negative 1 имеем локальный максимум: y(-1)=2(-1)3+3(-1)2=-2+3=1y open paren negative 1 close paren equals 2 open paren negative 1 close paren cubed plus 3 open paren negative 1 close paren squared equals negative 2 plus 3 equals 1. В точке x=0x equals 0 имеем локальный минимум: y(0)=0y open paren 0 close paren equals 0.
  1. Выпуклость и точки перегиба:
    y=12x+6=6(2x+1)y double prime equals 12 x plus 6 equals 6 open paren 2 x plus 1 close paren y=0y double prime equals 0 при x=-0.5x equals negative 0.5. При x<-0.5x is less than negative 0.5 график выпуклый вверх, при x>-0.5x is greater than negative 0.5 — вниз. Точка перегиба: (-0.5;0.5)open paren negative 0.5 ; 0.5 close paren.

Ответ: Для первой функции: минимумы (-1;2)open paren negative 1 ; 2 close paren, (1;2)open paren 1 ; 2 close paren, максимум (0;3)open paren 0 ; 3 close paren. Для второй функции: максимум (-1;1)open paren negative 1 ; 1 close paren, минимум (0;0)open paren 0 ; 0 close paren. Требуется ли вам построить схематичный график этих функций на основе полученных данных о точках перегиба и экстремумах?

Форма ответа

Ваш аватар