Исследовать функцию,график.y=(4x^2+1) / x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для исследования функции y=4x2+1xy equals the fraction with numerator 4 x squared plus 1 and denominator x end-fraction воспользуемся стандартным алгоритмом анализа. 1. Область определения и точки разрыва Функция определена для всех xx, кроме тех, при которых знаменатель обращается в нуль.

  • Область определения: D(f)=(,0)(0,+)cap D open paren f close paren equals open paren negative infinity comma 0 close paren union open paren 0 comma positive infinity close paren. Точки разрыва: x=0x equals 0 — точка разрыва второго рода (бесконечный разрыв).

2. Четность и нечетность Проверим условие f(x)f of negative x: f(x)=4(x)2+1x=4x2+1x=4x2+1x=f(x)f of negative x equals the fraction with numerator 4 open paren negative x close paren squared plus 1 and denominator negative x end-fraction equals the fraction with numerator 4 x squared plus 1 and denominator negative x end-fraction equals negative the fraction with numerator 4 x squared plus 1 and denominator x end-fraction equals negative f of x Функция нечетная. График симметричен относительно начала координат (0,0)open paren 0 comma 0 close paren. 3. Пересечение с осями координат

  • Ось Oycap O y: Пересечений нет, так как x0x is not equal to 0. Ось Oxcap O x: Уравнение 4x2+1=04 x squared plus 1 equals 0 не имеет действительных корней. Пересечений с осью абсцисс нет.

4. Асимптоты

  • Вертикальная асимптота: Прямая x=0x equals 0, так как limx04x2+1x=limit over x right arrow 0 of the fraction with numerator 4 x squared plus 1 and denominator x end-fraction equals infinity . Наклонная асимптота: Ищем в виде y=kx+by equals k x plus b.
    k=limxf(x)x=limx4x2+1x2=4k equals limit over x right arrow infinity of f of x over x end-fraction equals limit over x right arrow infinity of the fraction with numerator 4 x squared plus 1 and denominator x squared end-fraction equals 4 b=limx(f(x)kx)=limx(4x2+1x4x)=limx1x=0b equals limit over x right arrow infinity of open paren f of x minus k x close paren equals limit over x right arrow infinity of open paren the fraction with numerator 4 x squared plus 1 and denominator x end-fraction minus 4 x close paren equals limit over x right arrow infinity of 1 over x end-fraction equals 0 Уравнение наклонной асимптоты: y=4xy equals 4 x.

5. Экстремумы и интервалы монотонности Найдем производную функции: y=(4x+1x)=41x2=4x21x2y prime equals open paren 4 x plus 1 over x end-fraction close paren prime equals 4 minus the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction equals the fraction with numerator 4 x squared minus 1 and denominator x squared end-fraction Приравняем производную к нулю: 4x21=0x2=1/4x1=0.5,x2=-0.54 x squared minus 1 equals 0 ⟹ x squared equals 1 / 4 ⟹ bold x sub 1 equals 0.5 comma bold x sub 2 equals negative 0.5

Интервал (,-0.5)open paren negative infinity comma negative 0.5 close paren (-0.5,0)open paren negative 0.5 comma 0 close paren (0,0.5)open paren 0 comma 0.5 close paren (0.5,+)open paren 0.5 comma positive infinity close paren
Знак yy prime +positive negative negative +positive
Поведение yyВозрастаетУбываетУбываетВозрастает
  • Точка максимума: x=-0.5,y(-0.5)=-4x equals negative 0.5 comma y open paren negative 0.5 close paren equals negative 4. Точка минимума: x=0.5,y(0.5)=4x equals 0.5 comma y open paren 0.5 close paren equals 4.

6. Выпуклость и точки перегиба Найдем вторую производную: y=(41x2)=2x3y double prime equals open paren 4 minus the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction close paren prime equals the fraction with numerator 2 and denominator x cubed end-fraction

  • При x<0x is less than 0: y<0y double prime is less than 0 (функция выпукла вверх). При x>0x is greater than 0: y>0y double prime is greater than 0 (функция выпукла вниз). Точек перегиба нет, так как y0y double prime is not equal to 0 на всей области определения.

7. Сводная таблица для построения

xx -2negative 2 -1negative 1 -0.5negative 0.5 0.50.5 11 22
yy -8.5negative 8.5 -5negative 5 -4negative 4 (max) 44 (min) 55 8.58.5

Краткое описание графика: График представляет собой две ветви гиперболы, расположенные в первом и третьем квадрантах. Он зажат между вертикальной осью x=0x equals 0 и наклонной прямой y=4xy equals 4 x. Могу построить таблицу значений функции с более мелким шагом или помочь с исследованием другой функции.

Форма ответа

Ваш аватар