Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПГС Математика 2 сем.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
390.43 Кб
Скачать

2. Графики функций

Пример 13. Исследовать функцию y =

 

x2

2x + 2

и построить график функции.

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Df = R \{2}. Точка x = 2 является точкой разрыва второго рода.

 

 

2.

Для точек пересечения графика с осью oy имеем x = 0 . Подставляя значение

x = 0 в

функцию, получаем y = −1, поэтому

A(0;1)

- точка пересечения графика с осью oy . Для точек

пересечения графика с осью

ox

имеем

y = 0. Подставляя значение

y = 0,

получаем

x2 2x + 2 = 0. Это уравнение не имеет корней, поэтому график не пересекает ось ox .

 

3.

y(x) =

(x)2 2(x) +

2

= −

x2

+ 2x + 2

 

. Внешний вид функций y(x)

и y(x)

(x)

2

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отличается. При x =1 получаем y(1) = −1, при x = −1

получаем y(1) = −5

, поэтому нашлось

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

значение аргумента x =1, при котором не выполняются равенства y(x) = −y(x), y(x) = y(x) .

Функция не является четной и не является нечетной, т.е. данная функция является функцией общего вида.

4. а)

lim

x2

2x + 2

= +∞,

lim

x2

2x + 2

= −∞.

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

x2+

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямая x = 2 является вертикальной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

асимптотой для графика функции.

 

 

 

 

 

y

+

-

-

+

 

б) lim

 

x2

2x

+ 2

=

, поэтому график не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

2 +

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеет горизонтальной асимптоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 2x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) k

= lim

=1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

 

2)x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2x + 2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

= 0 . Уравнение наклонной асимптоты принимает вид

b = lim

 

x 2

 

x =

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

x→∞ x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =1 x +0 или y = x .

Замечание. Асимптоты графика можно быстро определить, если выделить целую часть в

функции y =

x2

2x + 2

=

x(x 2) + 2

= x +

2

.

 

 

 

x 2

2

x 2

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При x → ∞ функция

 

является бесконечно малой, поэтому данная функция

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эквивалентна функции y = x . График данной функции при x → ∞ приближается к асимптоте

y = x . При x 2 поведение данной функции определяется слагаемым

2

, поэтому прямая

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 2 является вертикальной асимптотой графика данной функции.

5. y′ =

x2 4x + 2

. y′ = 0 x2 4x + 2 = 0 (x 2)2 2 = 0 x = 2 ±

2 .

(x 2)2

Отмечаем на числовой прямой полученные стационарные точки (рис. 16), определяем знак производной и отмечаем промежутки возрастания и убывания функции.

15

При x = 2 2 функция достигает локальный минимум ymin (2 2) =

= 2 22 . При x = 2 + 2 функция достигает локальный минимум ymax (2 + 2) = 2 + 22 .

6. y′′ =

4

, причем

y′′ ≠ 0, поэтому на

y

(x 2)3

графике нет точек перегиба. Для x < 2 получаем y′′<0 , поэтому на интервале (−∞,2) график функции

является выпуклым вверх. Для x > 2 получаем y′′ > 0, поэтому на интервале (2,+∞) график функции является

выпуклым вниз.

7. Используя изученные свойства, строим асимптоты (рис. 6) и график функции.

Множество значений функции -

E f = (−∞;2 22] [2 + 22;+∞) .

2 + 2 2

y = x

0 1

2 + 2 x

x = 2

Рис. 6

16