Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Функ­ция опре­де­ле­на при всех x. По­сколь­ку для всех зна­че­ний пе­ре­мен­ной спра­вед­ли­во ра­вен­ство f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус f левая круг­лая скоб­ка минус x пра­вая круг­лая скоб­ка , функ­ция яв­ля­ет­ся не­чет­ной, ее гра­фик сим­мет­ри­чен от­но­си­тель­но на­ча­ла ко­ор­ди­нат.

Точек раз­ры­ва нет, по­это­му нет и вер­ти­каль­ных асимп­тот. Вы­яс­ним по­ве­де­ние на бес­ко­неч­но­сти. При xarrow бес­ко­неч­ность по­лу­ча­ем:

|f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка |=\left | дробь: чис­ли­тель: 10x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 1 конец дроби | мень­ше или равно \left | дробь: чис­ли­тель: 10x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби |= дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: |x| конец дроби arrow 0,

по­это­му ось абс­цисс яв­ля­ет­ся го­ри­зон­таль­ной асимп­то­той гра­фи­ка.

Ис­сле­ду­ем функ­цию на мо­но­тон­ность и экс­тре­му­мы. Возь­мем ее про­из­вод­ную:

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 10 левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2x умно­жить на 10x, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10 минус 10x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10 левая круг­лая скоб­ка 1 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10 левая круг­лая скоб­ка 1 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 1 плюс x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

Най­ден­ная про­из­вод­ная по­ло­жи­тель­на при  минус 1 мень­ше x мень­ше 1 и от­ри­ца­тель­на при x боль­ше 1 или x мень­ше минус 1. Зна­чит, функ­ция убы­ва­ет на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , воз­рас­та­ет на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и снова убы­ва­ет на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . Точка x= минус 1 яв­ля­ет­ся точ­кой ми­ни­му­ма функ­ции, а точка x=1  — точ­кой мак­си­му­ма, при­чем f_min = f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 5, f_max = f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =5.

Опре­де­лим про­ме­жут­ки вы­пук­ло­сти и во­гну­то­сти. Возь­мем вто­рую про­из­вод­ную:

f'' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 10 левая круг­лая скоб­ка 1 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка '= дробь: чис­ли­тель: 10 левая круг­лая скоб­ка минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 10 левая круг­лая скоб­ка 1 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 2 левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка 2x, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 4 конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 10 левая круг­лая скоб­ка минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 10 левая круг­лая скоб­ка 1 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 4x, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус 20x левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 40x левая круг­лая скоб­ка 1 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе конец дроби =

= дробь: чис­ли­тель: минус 20x левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 плюс 2 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус 20x левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 20x левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 20x левая круг­лая скоб­ка x минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе конец дроби .

Зна­ме­на­тель по­ло­жи­те­лен при всех x. Чис­ли­тель по­ло­жи­те­лен на про­ме­жут­ках  левая круг­лая скоб­ка минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и от­ри­ца­те­лен на про­ме­жут­ках  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 0; ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка . Сле­до­ва­тель­но, функ­ция вы­пук­ла вниз на про­ме­жут­ках  левая квад­рат­ная скоб­ка минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и  левая квад­рат­ная скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и вы­пук­ла вверх (во­гну­та) на про­ме­жут­ках  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Точки x=0, x=\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та яв­ля­ют­ся точ­ка­ми пе­ре­ги­ба, при­чем:

f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

f левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

f левая круг­лая скоб­ка минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Гра­фик функ­ции изоб­ра­жен на ри­сун­ке.


Аналоги к заданию № 1167: 1177 Все

Классификатор алгебры: 13.1. Об­ласть опре­де­ле­ния функ­ции, 13.2. Чётность, нечётность, огра­ни­чен­ность, пе­ри­о­дич­ность функ­ции, 13.3. Мо­но­тон­ность и экс­тре­му­мы функ­ции , 13.4. Наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции, 13.5. Мно­же­ство зна­че­ний функ­ции, 14.6. По­стро­е­ние гра­фи­ка функ­ции при по­мо­щи про­из­вод­ной, 15.8. При­ме­не­ние про­из­вод­ной к ис­сле­до­ва­нию функ­ции