Нахождение точек пересечения функции с координатными осями

Найдём пересечение с осью Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru y = 0

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Так как Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru имеет только комплексные корни, получаем

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Следовательно, функция пересекает ось Oxв точке Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Найдём пересечение с осью Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru x = 0

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Следовательно, функция пересекает ось Oyв точке Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение промежутков знака функции

Рассмотрим промежуток Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

При Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Исследование поведения функции на границах области определения.

При приближении к 0±

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

При приближении к Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение промежутков возрастания и убывания функции

Промежутки возрастания и убывания являются решениями неравенств

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru и Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru соответственно.

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru =

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Находим нули числителя:

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Находим нули знаменателя:

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru , x Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Наносим эти точки на числовую ось и определяем знак производной внутри каждого полученного промежутка.

0 Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru + Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Следовательно, функция Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru возрастает
на промежутке(0; Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru ] Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru [ Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru ; + Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru и убывает на промежутке[ Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru ; Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru ].

Нахождение промежутков выпуклости и вогнутости функции и точек перегиба.

Промежутки вогнутости и выпуклости функции находятся при решении неравенств

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru и Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru соответственно.

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Находим нули числителя:

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Находим нули знаменателя:

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Наносим эти точки на числовую ось и определяем знак двойной производной внутри каждого полученного промежутка.

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru + Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Следовательно, функция Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru выпукла на промежутке

(0; Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru ]и вогнута на промежутке [ Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru ; +∞), при этом точка, соответствующая
x= Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru , является точкой перегиба функции.

Нахождение асимптот функции

У функции отсутствуют вертикальные асимптоты.

Найдем наклонную асимптоту Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru .

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Воспользуемся правилом Лопиталя и найдем производные числителя и знаменателя.

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru .

Поскольку коэффициент k равен бесконечности, наклонных асимптот у данной функции не существует.


Построение графика функции.

Вручную:

С помощью компьютера:





Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Описание второй задачи

Фигура, ограниченная линиями Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru вращается вокруг оси Ox. Найти объём тела вращения.Проверить ответ на компьютере.

Анализ функций и построение фигуры, образующей тело вращения

Для удобства функцию Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

В первую очередь убедимся в том, что представленные функции определены и непрерывны на ℝ. Это следует из того, что любая степенная функция с натуральным показателем определена на всей числовой оси, а любая элементарная функция непрерывна на области своего определения. Затем построим графики и найдём точки пересечения функций.

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru , Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Таким образом, для поиска объема данного тела вращения нам потребуются найти интеграл с границами интегрирования Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru и Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru .

Нахождение объёма тела вращения

Так как фигура вращается вокруг оси Ox, для упрощения дальнейших вычислений перепишем кривые, ограничивающие фигуру, в виде Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Находим объём тела вращения как разницу объёмов тел вращения фигур, первая из которых ограничена графиком Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru и осью Ox, а вторая графиком Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru и осью Oxс помощью формулы

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru , Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Проверка результатов расчётов на компьютере

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Нахождение точек пересечения функции с координатными осями - student2.ru

Для проверки использовался сайтWolframAlpha.com

Наши рекомендации