Составить график функции у=х^2(х-3)

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Для построения графика функции y=x2(x3)y equals x squared open paren x minus 3 close paren необходимо провести полное исследование, определив точки пересечения с осями, экстремумы и интервалы монотонности. График представляет собой кубическую параболу, которая проходит через начало координат (0;0)open paren 0 ; 0 close paren, имеет локальный максимум в точке (0;0)open paren 0 ; 0 close paren, локальный минимум в точке (2;-4)open paren 2 ; negative 4 close paren и пересекает ось абсцисс в точке (3;0)open paren 3 ; 0 close paren. ️ Шаг 1: Область определения и точки пересечения с осями Функция y=x33x2y equals x cubed minus 3 x squared является многочленом, поэтому её область определения — все действительные числа x(;+)x is an element of open paren negative infinity ; positive infinity close paren. Найдем точки пересечения с осями координат:

  1. С осью Oycap O y: при x=0x equals 0, y=02(03)=0y equals 0 squared open paren 0 minus 3 close paren equals 0. Точка (0;0)open paren 0 ; 0 close paren. С осью Oxcap O x: при y=0y equals 0, x2(x3)=0x squared open paren x minus 3 close paren equals 0. Отсюда x1=0x sub 1 equals 0 (корень кратности 2, график касается оси) и x2=3x sub 2 equals 3. Точки (0;0)open paren 0 ; 0 close paren и (3;0)open paren 3 ; 0 close paren.

️ Шаг 2: Исследование на экстремумы и монотонность Найдем производную функции: y=(x33x2)=3x26xy prime equals open paren x cubed minus 3 x squared close paren prime equals 3 x squared minus 6 x Приравняем производную к нулю для поиска критических точек: 3x(x2)=0x1=0,x2=23 x open paren x minus 2 close paren equals 0 ⟹ x sub 1 equals 0 comma x sub 2 equals 2 Определим знаки производной на интервалах:

  1. (;0)open paren negative infinity ; 0 close paren: y>0y prime is greater than 0 — функция возрастает. (0;2)open paren 0 ; 2 close paren: y<0y prime is less than 0 — функция убывает. (2;+)open paren 2 ; positive infinity close paren: y>0y prime is greater than 0 — функция возрастает.

Вычислим значения функции в точках экстремума:

  • ymax=y(0)=0y sub m a x end-sub equals y open paren 0 close paren equals 0 ymin=y(2)=22(23)=-4y sub m i n end-sub equals y open paren 2 close paren equals 2 squared open paren 2 minus 3 close paren equals negative 4

️ Шаг 3: Исследование на выпуклость и точки перегиба Найдем вторую производную: y=(3x26x)=6x6y double prime equals open paren 3 x squared minus 6 x close paren prime equals 6 x minus 6 Приравняем к нулю: 6x6=0x=16 x minus 6 equals 0 ⟹ x equals 1.

  • При x<1x is less than 1, y<0y double prime is less than 0 — график функции выпуклый вверх. При x>1x is greater than 1, y>0y double prime is greater than 0 — график функции выпуклый вниз (вогнутый).
    Точка перегиба: y(1)=12(13)=-2y open paren 1 close paren equals 1 squared open paren 1 minus 3 close paren equals negative 2. Координаты: (1;-2)open paren 1 ; negative 2 close paren.

Ответ: График функции y=x2(x3)y equals x squared open paren x minus 3 close paren строится по следующим ключевым точкам:

  1. Точки пересечения с осями: (0;0)open paren 0 ; 0 close paren и (3;0)open paren 3 ; 0 close paren. Локальный максимум: (0;0)open paren 0 ; 0 close paren. Локальный минимум: (2;-4)open paren 2 ; negative 4 close paren. Точка перегиба: (1;-2)open paren 1 ; negative 2 close paren.
    На интервале (;0)open paren negative infinity ; 0 close paren функция растет до нуля, на (0;2)open paren 0 ; 2 close paren убывает до -4negative 4, и на (2;+)open paren 2 ; positive infinity close paren неограниченно растет.

Нужно ли вам рассчитать дополнительные значения функции для более точного построения кривой по точкам?

Форма ответа

Ваш аватар