Исследуйте на возрастание (убывание) и экстремумы функции f(x)=-1\(x-1)^2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для исследования функции f(x)=1(x1)2f of x equals negative the fraction with numerator 1 and denominator open paren x minus 1 close paren squared end-fraction на монотонность и экстремумы воспользуемся методами дифференциального исчисления. 1. Область определения функции Функция не определена в точке, где знаменатель равен нулю: (x1)2=0x=1open paren x minus 1 close paren squared equals 0 implies x equals 1. Область определения: D(f)=(;1)(1;+)cap D open paren f close paren equals open paren negative infinity ; 1 close paren union open paren 1 ; positive infinity close paren. 2. Нахождение производной Перепишем функцию в виде степенной для удобства дифференцирования: f(x)=(x1)-2f of x equals negative open paren x minus 1 close paren to the negative 2 powerПрименим правило дифференцирования сложной функции: f(x)=-1(-2)(x1)-3(x1)f prime of x equals negative 1 center dot open paren negative 2 close paren center dot open paren x minus 1 close paren to the negative 3 power center dot open paren x minus 1 close paren prime f(x)=2(x1)3f prime of x equals the fraction with numerator 2 and denominator open paren x minus 1 close paren cubed end-fraction 3. Критические точки Производная f(x)=2(x1)3f prime of x equals the fraction with numerator 2 and denominator open paren x minus 1 close paren cubed end-fraction не обращается в нуль ни при каких значениях xx, так как числитель константа ( 202 is not equal to 0). Точка x=1x equals 1 является критической (производная не существует), но она не входит в область определения самой функции. Следовательно, экстремумов у функции нет. 4. Исследование на возрастание и убывание Определим знаки производной на интервалах области определения:

  • Интервал (;1)open paren negative infinity ; 1 close paren:
    Возьмем пробную точку x=0x equals 0:
    f(0)=2(01)3=2-1=-2<0f prime of 0 equals the fraction with numerator 2 and denominator open paren 0 minus 1 close paren cubed end-fraction equals 2 over negative 1 end-fraction equals negative 2 is less than 0 .
    На этом интервале производная отрицательна, следовательно, функция убывает. Интервал (1;+)open paren 1 ; positive infinity close paren:
    Возьмем пробную точку x=2x equals 2:
    f(2)=2(21)3=21=2>0f prime of 2 equals the fraction with numerator 2 and denominator open paren 2 minus 1 close paren cubed end-fraction equals two-oneths equals 2 is greater than 0 .
    На этом интервале производная положительна, следовательно, функция возрастает.

Итоговая таблица

Интервал (;1)open paren negative infinity ; 1 close paren x=1x equals 1 (1;+)open paren 1 ; positive infinity close paren
Знак f(x)f prime of x negativeне сущ. +positive
Поведение f(x)f of xубывает ( )разрыввозрастает ( )

Вывод

  • Возрастание: функция возрастает на промежутке (1;+)open paren 1 ; positive infinity close paren. Убывание: функция убывает на промежутке (;1)open paren negative infinity ; 1 close paren. Экстремумы: точки экстремума отсутствуют.

Хотите, чтобы я также нашел асимптоты этой функции для построения графика?

Форма ответа

Ваш аватар