Тема: исследование функции провести полное исследование функции и построить ее график. y=x^2/4+x/16+1/4

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для проведения полного исследования функции y=x24+x16+14y equals the fraction with numerator x squared and denominator 4 end-fraction plus x over 16 end-fraction plus one-fourth воспользуемся стандартным алгоритмом. 1. Область определения и область значений

  • Область определения D(y)cap D open paren y close paren: Данная функция является квадратичным многочленом. Она определена при любых значениях xx.
    D(y)=(;+)cap D open paren y close paren equals open paren negative infinity ; positive infinity close paren Область значений E(y)cap E open paren y close paren: Графиком является парабола, ветви которой направлены вверх (коэффициент при x2x squared положителен). Минимальное значение достигается в вершине.

2. Четность, нечетность и периодичность

  • Проверим условие f(x)=f(x)f of negative x equals f of x (четность) или f(x)=f(x)f of negative x equals negative f of x (нечетность):
    f(x)=(x)24+x16+14=x24x16+14f of negative x equals the fraction with numerator open paren negative x close paren squared and denominator 4 end-fraction plus negative x over 16 end-fraction plus one-fourth equals the fraction with numerator x squared and denominator 4 end-fraction minus x over 16 end-fraction plus one-fourth f(x)f(x)f of negative x is not equal to f of x и f(x)f(x)f of negative x is not equal to negative f of x. Следовательно, функция общего вида (ни четная, ни нечетная). Функция не является периодической.

3. Точки пересечения с осями координат

  • С осью Oycap O y (при x=0x equals 0):
    y=04+016+14=14y equals 0 over 4 end-fraction plus 0 over 16 end-fraction plus one-fourth equals one-fourth Точка: (0;0.25)open paren 0 ; 0.25 close paren. С осью Oxcap O x (при y=0y equals 0):
    x24+x16+14=0the fraction with numerator x squared and denominator 4 end-fraction plus x over 16 end-fraction plus one-fourth equals 0 Умножим всё на 16: 4x2+x+4=04 x squared plus x plus 4 equals 0.
    Найдем дискриминант: D=12444=164=-63cap D equals 1 squared minus 4 center dot 4 center dot 4 equals 1 minus 64 equals negative 63.
    Так как D<0cap D is less than 0, точек пересечения с осью Oxcap O x нет. График лежит полностью выше оси абсцисс.

4. Исследование на экстремумы и монотонность Найдем производную функции: y=(x24+x16+14)=2x4+116=x2+116y prime equals open paren the fraction with numerator x squared and denominator 4 end-fraction plus x over 16 end-fraction plus one-fourth close paren prime equals 2 x over 4 end-fraction plus 1 over 16 end-fraction equals x over 2 end-fraction plus 1 over 16 end-fraction Приравняем производную к нулю: x2+116=0x2=116x=18=-0.125x over 2 end-fraction plus 1 over 16 end-fraction equals 0 ⟹ x over 2 end-fraction equals negative 1 over 16 end-fraction ⟹ x equals negative one-eighth equals negative 0.125

  • Интервалы монотонности:
    • При x(;-0.125)x is an element of open paren negative infinity ; negative 0.125 close paren, y<0y prime is less than 0 — функция убывает. При x(-0.125;+)x is an element of open paren negative 0.125 ; positive infinity close paren, y>0y prime is greater than 0 — функция возрастает.
  • Точка минимума: xmin=-0.125x sub m i n end-sub equals negative 0.125.
    Найдем значение yy в этой точке:
    y(-0.125)=(-1/8)24+-1/816+14=12561128+14=12+64256=632560.246y open paren negative 0.125 close paren equals the fraction with numerator open paren negative 1 / 8 close paren squared and denominator 4 end-fraction plus the fraction with numerator negative 1 / 8 and denominator 16 end-fraction plus one-fourth equals 1 over 256 end-fraction minus 1 over 128 end-fraction plus one-fourth equals the fraction with numerator 1 minus 2 plus 64 and denominator 256 end-fraction equals 63 over 256 end-fraction is approximately equal to 0.246

5. Исследование на выпуклость и точки перегиба Найдем вторую производную: y=(x2+116)=12y double prime equals open paren x over 2 end-fraction plus 1 over 16 end-fraction close paren prime equals one-half Так как y=0.5>0y double prime equals 0.5 is greater than 0 на всей области определения, функция является выпуклой вниз на всем промежутке. Точек перегиба нет. 6. Асимптоты

  • Вертикальных асимптот нет (функция непрерывна).
  • Наклонных асимптот y=kx+by equals k x plus b нет, так как:
    k=limxf(x)x=limx(x4+116+14x)=k equals limit over x right arrow infinity of f of x over x end-fraction equals limit over x right arrow infinity of open paren x over 4 end-fraction plus 1 over 16 end-fraction plus 1 over 4 x end-fraction close paren equals infinity

Сводная таблица для построения графика

Параметр Значение / Описание
Вершина параболы (-0.125;0.246)open paren negative 0.125 ; 0.246 close paren
Пересечение с Oycap O y (0;0.25)open paren 0 ; 0.25 close paren
Пересечение с Oxcap O xНет
Направление ветвейВверх
Дополнительная точка ( x=1x equals 1) 0.25+0.0625+0.25=0.56250.25 plus 0.0625 plus 0.25 equals 0.5625
Дополнительная точка ( x=-1x equals negative 1) 0.250.0625+0.25=0.43750.25 minus 0.0625 plus 0.25 equals 0.4375

Вид графика: Это широкая парабола с вершиной, слегка смещенной влево от оси Oycap O y и расположенной чуть выше оси Oxcap O x. Она плавно уходит вверх в обе стороны. Могу ли я помочь с расчетом конкретных значений функции для построения таблицы точек или провести исследование другой функции?

Форма ответа

Ваш аватар