Диференціальне числення ФОЗ
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Y = f ( x0 ) + f ′( x0 )( x − x0 ) .
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y = f (x0 ) + f ′( x0 )(x − x0 ) + f ′′(c) (x − x0 )2 , 2!
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72
y − Y = f ′′(c ) ( x − x0 )2 < 0 , 2!
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$ , x0 y = f (x ).
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f ′′( x) > 0 x > x0 . # * ' ' " y = f (x ) -
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" y = f (x ) , " , ' .
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73
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2 |
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3 |
3 |
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3 |
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y′′ = 10 x |
− 3 |
(1 − x ) − 5 x 3 |
− 5 x |
3 |
|
= 10(1 − x) |
− 10( |
3 |
x ) = 101 − 4x . |
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1 |
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2 |
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2 |
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9 |
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3 |
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3 |
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9 3 x |
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|
3 |
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|
|
9 3 x |
||||||||||||||||
II x = 0 ( y′′ ,) x |
= |
1 |
( y′′ = 0 ). !- |
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1 |
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2 |
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4 |
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|||||||||||||
x |
|
|
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1 |
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|
1 |
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|
1 |
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|
|
(− ∞; 0) |
0 |
|
|
|
|
0; |
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|
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+ ∞ |
|
||||||||||||||||||||
|
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4 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
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|
4 |
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||||||||||||||||
y |
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|
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|
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|
|
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|
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y′′ |
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|
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|
|
|
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+ |
|
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|
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0 |
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– |
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74
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f ( x) = ∞, lim f ( x ) = ∞ . |
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x→ x0 −0 |
x→x0 +0 |
|
|
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|
|
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|
|
|
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|
|
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|
|
δ = |
( x − x )2 + ( f (x ) − f (x ))2 |
= |
|
x − x |
|
→ 0 |
x → x . |
|
|
|
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0 |
|
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0 |
|
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0 |
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1 |
(" x = 0 ), y = tg x (" x = |
π |
+ πk ), |
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2 |
|
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y = ctg x (" x = πk ). |
|
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y = kx + b .
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f ( x ) − kx − b |
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|
|
|
|
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|
|
|
|
||
|
|
|
|||
|
|
1 + k 2 |
6 ' lim δ = 0 . #:
x→ + ∞
lim |
|
f ( x) − kx − b |
= |
1 |
|
lim |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||||
x→ + ∞ |
1 + k 2 |
|
1 + k 2 x→ + ∞ |
6 , ! ,,
f ( x) |
− k − |
b |
= 0 , |
||
lim |
|
|
|
||
|
|
||||
x→ + ∞ |
x |
|
x |
|
|
f ( x ) |
|
b |
||
x |
|
− k − |
|
= 0 . |
|
|
|
||||
|
|
x |
|
x |
* |
lim |
b |
= 0, |
lim k = k , |
|
|
|
|
|
||||
x→ + ∞ x |
x→ + ∞ |
|
||||
k = lim |
f ( x ) |
. |
|
(18.1) |
||
|
|
|||||
x→ + ∞ |
x |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
* |
lim ( f ( x ) − kx − b) = 0 , |
lim b = b , |
||||
|
x→ + ∞ |
|
x→ + ∞ |
|||
b = lim ( f (x ) − kx ). |
(18.2) |
|||||
x→ + ∞ |
|
|
|
|
|
|
) +, , * , ' * -
(18.1) , (18.2). 6, " k = 0 , , -
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, , * , ' *
:
k = lim |
f ( x) |
, |
|
b = lim |
( f (x ) − kx ), |
|
|||
|
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1 |
x→ − ∞ |
x |
1 |
x→ − ∞ |
|
|
|||
|
|
|
|
||||||
" ": |
|
|
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|
|||||
|
y = k1x + b1 . |
|
|
|
|
||||
|
#. |
|
|
|
|
||||
|
1. ' |
|
|||||||
|
y = |
2x2 − x + 3 |
. |
|
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|||
|
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|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
x − 2
. & * . # + 3 x = 1,
* ( " , . 6 (:
lim |
2x2 |
− x + 3 |
= − ∞ , |
lim |
2x2 |
− x + 3 |
= + ∞ . |
|||
x − 2 |
|
x − 2 |
|
|||||||
x→ 2−0 |
|
x→ 2+0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
76 |
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|
) + " x = 2 , * ' '.. %.
1). %.
|
|
f ( x ) |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 − |
1 |
|
+ |
|
3 |
|
|
|||||
|
|
|
2x |
− x + 3 |
|
|
|
2x |
− x + |
3 |
|
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|
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|||||||||||||||||||
k = lim |
= lim |
|
= lim |
|
|
= |
|
|
|
x |
|
|
|
x |
2 |
|
= 2 , |
||||||||||||||||||
|
|
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|||||||||||||
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|
|
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|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x |
|
x ( x − 2) |
x |
2 |
− 2x |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
x→ + ∞ |
|
x→ + ∞ |
x→ + ∞ |
|
|
|
|
|
|
x→ + ∞ |
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||
|
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|
|
− |
|
|
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|||||||||||||||||||||
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|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|||
b = lim ( f ( x ) − kx) = lim |
2x2 − x + 3 |
− 2x = |
|
|
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|
|
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|
|
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|
|
|
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|
|
|
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||||||||||||||||
|
x→ + ∞ |
|
|
|
x→ + ∞ x − 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|||||||
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|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|||
|
2x2 − x + 3 − 2x2 + 4x |
|
3x + 3 |
|
3 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
= lim |
= lim |
= lim |
x |
|
= 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
x→ + ∞ |
|
x − 2 |
|
|
x→ + ∞ x − 2 |
x→ + ∞ |
1 − |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x
) + ,, " " , " y = 2x + 3 .
2). 2. |
|
|
|
|
|
|
k = lim |
f ( x ) |
= 2 , |
b = lim |
( f ( x) − k x ) = 3 |
||
|
||||||
1 |
x→ − ∞ |
x |
1 |
x→ − ∞ |
1 |
|
|
|
|
(+ ", ! * x → − ∞ ). ) +
+ , " " y = 2x + 3 . 2. ' y = xe− x .
& * , * "
(− ∞; + ∞) . . 1). %
k = lim |
|
f (x ) |
= lim e− x = 0 , |
|
|
|
|
x |
|
|
|
||
x→ + ∞ |
|
x→ + ∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
b = lim |
( f ( x ) − kx) = lim xe− x = lim |
x |
= 0 |
|||
|
||||||
x→ + ∞ |
|
|
x→ + ∞ |
x→ + ∞ ex |
|
( . . 13). ) + y = 0 – ( *)
.
2). 2. |
|
|
|
|
k = lim |
f (x ) |
= lim e− x = lim ex = + ∞ , + - |
||
|
||||
1 |
x→ − ∞ |
x |
x→ − ∞ |
x→ + ∞ |
|
||||
|
|
.
3). ' y = x2 − 7 x + 12
& * , * " +
Df = (−∞;3] [4; + ∞) . . 1). %.
k = lim |
f ( x ) |
= lim |
x2 − 7 x + 12 |
= lim |
1 − |
7 |
+ |
12 |
|
= 1 , |
||
x |
x |
x |
|
x |
2 |
|||||||
x→ + ∞ |
x→ + ∞ |
x→ + ∞ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( f ( x ) − kx ) = lim |
( |
|
− x) = |
b = lim |
x2 − 7 x + 12 |
|||
x→ + ∞ |
x→ + ∞ |
|
|
|
( x2 − 7 x + 12 − x)( x2 − 7 x + 12 + x)
= lim |
|
= |
|
||
x→ + ∞ |
x2 − 7 x + 12 + x |
|
x2 − 7 x + 12 − x2 |
|
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|
−7 + |
12 |
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|
||||||
= lim |
= lim |
|
−7 x + 12 |
= lim |
|
x |
|
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= − |
7 |
. |
|||||||||
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|||||||
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2 |
|||||
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|
|
|
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|||||||||||
x→ + ∞ x2 − 7 x + 12 + x |
x→ + ∞ x2 − 7 x + 12 + x |
x→ + ∞ |
7 |
12 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
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|
1 − |
|
+ |
|
+ 1 |
|
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|||||
|
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x |
x2 |
|
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# " y = x − |
7 |
, ' ' '. |
|
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|
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|
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2). 2. |
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2 |
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||||
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||||
k = lim |
|
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|
x2 − 7 x + 12 |
|
= [t = −x] = lim |
|
|
t 2 + 7t + 12 |
= |
|
|
|
|
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|||||||||||||||||
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||||||||||||||||||||
1 |
x→ − ∞ |
|
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x |
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t → + ∞ |
|
−t |
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||||||
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= − lim |
1 + |
7 |
+ |
12 |
|
|
= −1 , |
|
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|||||||||||||||||
t → + ∞ |
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t |
t |
2 |
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||||
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( |
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+ x ) = [t = −x] = |
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||||||||||||||
b1 = lim |
|
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x2 − 7 x + 12 |
|
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||||||||||||||||||
|
x→ − ∞ |
|
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7 + |
12 |
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= lim ( |
|
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|
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|
− t ) = lim |
|
7t + 12 |
|
|
t |
|
= |
7 |
. |
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|
t 2 + 7t + 12 |
|
|
= lim |
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||||||||||||||||||||||||||||
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t → + ∞ |
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|
t → + ∞ |
|
t 2 + 7t + 12 + t t → + ∞ |
7 12 |
|
|
2 |
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|
|
|
|
|
|
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1 + |
|
+ |
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|
|
+ 1 |
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|
|
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|
|
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|
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|
|
|
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# Df = (− ∞;1) (1; + ∞).
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|
|
2x |
2 |
− 3x |
+ 4 |
|
|
|
|
x − 1 < 0 |
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lim |
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= −∞ , |
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|
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|
x − 1 |
|
2x |
2 |
− 3x + 4 |
|
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x→1−0 |
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> 0 |
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|||||||||
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|||
|
|
2x |
2 |
− 3x |
+ 4 |
|
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x − 1 > 0 |
|
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lim |
|
= |
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= + ∞ . |
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|||||||
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|
x − 1 |
|
2x |
2 |
− 3x + 4 |
|
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|||||||||
x→1+0 |
|
|
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> 0 |
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|
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|
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|
2 |
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|
|
|
2 |
|
|
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|
2 − |
3 |
+ |
|
4 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2x |
− 3x + 4 |
|
2x |
− 3x + 4 |
|
|
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||||||||||||||||
k = lim |
= lim |
|
= lim |
|
|
= |
|
|
|
x |
|
|
x |
2 |
|
= 2 , |
||||||||||||||||
|
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||||||||||||||
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lim |
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|||||||||||||
x |
|
|
x ( x − 1) |
|
|
|
x |
2 |
− x |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
x→ + ∞ |
|
x→ + ∞ |
|
x→ + ∞ |
|
|
x→ + ∞ |
|
|
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|
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|
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||||||||||||||||||
|
|
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|
|
− |
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||||||||||||||||||||||
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1 |
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||||
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x
79
|
b = lim ( f ( x ) − kx) = lim |
2x2 − 3x + 4 |
− 2x = |
|
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|||||||||||||||||||||||||||||
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x→ + ∞ |
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|
x→ + ∞ |
x −1 |
|
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−1 + |
|
4 |
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|||||
|
|
2x2 − 3x + 4 − 2x2 + 2x |
|
|
|
−x + 4 |
|
|
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|
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|
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||||||||||||||||||||||||
= lim |
= lim |
= lim |
|
x |
|
= −1. |
|
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|
|
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|
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|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
x→ + ∞ |
|
|
x − 1 |
|
|
|
|
|
|
x→ + ∞ |
|
x − 1 |
x→ + ∞ |
|
|
1 − |
|
1 |
|
|
|
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|
|
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|||||||||||||||||
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|
x |
|
|
|
|
|
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|
||||||||
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|
|
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|
||||||
|
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2x2 − 3x + 4 |
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2x2 − 4x − 1 |
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|
|
|
|
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|
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|
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x − 1 |
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|
|
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|
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|
|
|
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|
||||||
|
|
|
|
|
|
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|
x − 1 |
|
|
|
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|
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6 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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2 |
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|
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
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|
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|
|||||||||||
x |
|
|
|
|
|
2 − 6 |
|
|
2 − 6 |
|
|
|
|
|
2 − 6 |
|
|
|
|
|
|
|
2 + 6 |
|
|
|
2 + 6 |
|
|
2 + 6 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
− ∞ ; |
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1; |
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; + ∞ |
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||||
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||||||||||||||||
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2 |
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2 |
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2 |
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1 |
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2 |
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2 |
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|
2 |
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||||||||||
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||||||||||||||||||
y |
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max ≈ −3, 9 |
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min ≈ 5, 9 |
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|||||||||||||||||
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y′ |
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+ |
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0 |
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– |
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|
– |
|
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0 |
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|
+ |
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||||||||||||||
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|
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|
|
|
# x = 2 − 6 ≈ −0, 2 , ' ( ( y ≈ −3,9 ),
2
x = 2 + 6 ≈ 2, 2 , ' ( ( y ≈ 5,9 ). 6 , - 2
" ’" " 3, + "
, , " ,, * '
.
6). % + . 6 (:
|
2x2 − 4x − 1 |
′ |
6 |
|
|
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y′′ = |
|
|
|
= |
|
|
|
( (). |
|
|
|
|
|
|
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( x −1) |
2 |
|
|
( x − |
1) |
3 |
|
|
|
|
|
|
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5 ( ', ', ( x = 1. 5
II . ! ':
x |
( |
) |
1 |
( |
+ ∞ |
) |
|
|
− ∞;1 |
|
1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80
y |
|
|
|
y′′ |
– |
, |
+ |
# ! (− ∞;1) " , (1; + ∞) – . 7). .
$ . 36.
2. y = 3 x2 (2 − x) .
1). )! * ".
Df = (− ∞; + ∞)
2). # "
Oy : |
f (0) = 0; (0;0) |
||
|
2 |
|
|
|
|
|
(2 − x ) = 0; x = 0, x = 2; (0;0), (2;0) . |
Ox : |
x 3 |
3). % *, *, *. 7 " * ".
4). .
& * , * 3 " ( (
" (. . 6 (:
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f (x ) |
|
|
|
(2 − x ) |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
|
|
x 3 |
|
2 − x |
2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
|
|||||||||
k = lim |
= lim |
= lim |
|
− x 3 |
= −∞ , |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→ + ∞ |
x |
x→ + ∞ |
|
|
x |
x→ + ∞ |
|
1 |
|
x→ + ∞ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 3 |
x3 |
|
|
|
|
! . ,, . # .
5). % + .
6 (:
|
2 |
5 |
′ |
|
4 |
|
||
|
|
|
|
|
||||
y′ = 2x 3 |
− x 3 |
= |
x |
|||||
|
||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
1 |
|
2 |
|
4 − |
|
|
|
|||
− |
|
|
5 |
x |
|
= |
5 |
x |
. |
||
3 − |
3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
3 3 x |
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