Для исследования функции и построения её графика с помощью производной воспользуемся стандартным алгоритмом. 1. Область определения Функция является многочленом, поэтому она определена для всех действительных чисел: или . 2. Точки пересечения с осями координат
- С осью (при ):
.
Точка: . С осью (при ):
Разделим на 2:
.
Точка: . Это также вершина параболы.
3. Исследование с помощью первой производной Найдем производную функции: Критические точки: Приравняем производную к нулю: . Промежутки монотонности:
- На интервале выберем : . Функция убывает. На интервале выберем : . Функция возрастает.
Точки экстремума: Так как в точке производная меняет знак с «−» на «+», это точка минимума. . Координаты минимума (вершины): . 4. Исследование с помощью второй производной Найдем вторую производную: Так как на всей области определения, график функции всюду выпуклый вниз (вогнутый), точек перегиба нет. 5. Асимптоты Вертикальных асимптот нет ( ). Наклонных и горизонтальных асимптот нет, так как пределы функции на бесконечности равны . 6. Построение графика Для точного построения используем найденные данные:
- Отмечаем вершину (минимум) в точке .
- Отмечаем точку пересечения с осью : . Используем свойство симметрии параболы относительно прямой . Симметричная точке будет точка . Дополнительная точка: при . Точка .
График представляет собой параболу, ветви которой направлены вверх. Хотите провести аналогичный анализ для кубической функции или функции с дробно-рациональным выражением?