Y=2x^2-4x+2 исследование функции и построение с помощью производной

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для исследования функции y=2x24x+2y equals 2 x squared minus 4 x plus 2 и построения её графика с помощью производной воспользуемся стандартным алгоритмом. 1. Область определения Функция является многочленом, поэтому она определена для всех действительных чисел: D(y)=Rcap D open paren y close paren equals the real numbers или (;+)open paren negative infinity ; positive infinity close paren. 2. Точки пересечения с осями координат

  • С осью Oycap O y (при x=0x equals 0):
    y(0)=2(0)24(0)+2=2y open paren 0 close paren equals 2 open paren 0 close paren squared minus 4 open paren 0 close paren plus 2 equals 2.
    Точка: (0;2)open paren 0 ; 2 close paren. С осью Oxcap O x (при y=0y equals 0):
    2x24x+2=02 x squared minus 4 x plus 2 equals 0
    Разделим на 2: x22x+1=0x squared minus 2 x plus 1 equals 0
    (x1)2=0x=1open paren x minus 1 close paren squared equals 0 implies x equals 1.
    Точка: (1;0)open paren 1 ; 0 close paren. Это также вершина параболы.

3. Исследование с помощью первой производной Найдем производную функции: y=(2x24x+2)=4x4y prime equals open paren 2 x squared minus 4 x plus 2 close paren prime equals 4 x minus 4 Критические точки: Приравняем производную к нулю: 4x4=04x=4x=14 x minus 4 equals 0 implies 4 x equals 4 implies x equals 1. Промежутки монотонности:

  • На интервале (;1)open paren negative infinity ; 1 close paren выберем x=0x equals 0: y(0)=4(0)4=-4<0y prime open paren 0 close paren equals 4 open paren 0 close paren minus 4 equals negative 4 is less than 0. Функция убывает. На интервале (1;+)open paren 1 ; positive infinity close paren выберем x=2x equals 2: y(2)=4(2)4=4>0y prime open paren 2 close paren equals 4 open paren 2 close paren minus 4 equals 4 is greater than 0. Функция возрастает.

Точки экстремума: Так как в точке x=1x equals 1 производная меняет знак с «−» на «+», это точка минимума. ymin=y(1)=2(1)24(1)+2=0y sub m i n end-sub equals y open paren 1 close paren equals 2 open paren 1 close paren squared minus 4 open paren 1 close paren plus 2 equals 0. Координаты минимума (вершины): (1;0)open paren 1 ; 0 close paren. 4. Исследование с помощью второй производной Найдем вторую производную: y=(4x4)=4y double prime equals open paren 4 x minus 4 close paren prime equals 4 Так как y=4>0y double prime equals 4 is greater than 0 на всей области определения, график функции всюду выпуклый вниз (вогнутый), точек перегиба нет. 5. Асимптоты Вертикальных асимптот нет ( D(y)=Rcap D open paren y close paren equals the real numbers). Наклонных и горизонтальных асимптот нет, так как пределы функции на бесконечности равны +positive infinity. 6. Построение графика Для точного построения используем найденные данные:

  1. Отмечаем вершину (минимум) в точке (1;0)open paren 1 ; 0 close paren.
  2. Отмечаем точку пересечения с осью Oycap O y: (0;2)open paren 0 ; 2 close paren. Используем свойство симметрии параболы относительно прямой x=1x equals 1. Симметричная точке (0;2)open paren 0 ; 2 close paren будет точка (2;2)open paren 2 ; 2 close paren. Дополнительная точка: при x=3,y=2(9)4(3)+2=1812+2=8x equals 3 comma y equals 2 open paren 9 close paren minus 4 open paren 3 close paren plus 2 equals 18 minus 12 plus 2 equals 8. Точка (3;8)open paren 3 ; 8 close paren.

График представляет собой параболу, ветви которой направлены вверх. Хотите провести аналогичный анализ для кубической функции или функции с дробно-рациональным выражением?

Форма ответа

Ваш аватар