Исследовать функцию y=-x^4+8x^2-9 и построить ее график.
1. Область определения функции - вся числовая ось.
2. Функция y=-x^4+8x^2-9 непрерывна на всей области определения. Точек разрыва нет.
3. Четность, нечетность, периодичность:
Так как переменная имеет чётные показатели степени, то функция чётная, непериодическая.
4. Точки пересечения с осями координат:
Ox: y=0, -x^4+8x^2-9=0, заменим x^2 = n.
Квадратное уравнение, решаем относительно n:
Ищем дискриминант:
D=8^2-4*(-1)*(-9)=64-4*(-1)*(-9)=64-(-4)*(-9)=64-(-4*(-9))=64-(-(-4*9))=64-(-(-36))=64-36=28;
Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня:
n₁=(√28-8)/(2*(-1)) = (√28-8)/(-2) = -(2√7/2-8/2)= 4 -√7 ≈ 1,354249;
n₂ = (-√28-8)/(2*(-1)) = (-2√7-8)/(-2)= 4 + √7 ≈ 6,645751.
Обратная замена: х = √n.
x₁ = √1,354249 = 1,163722, x₂ = -1,163722.
x₃ = √6,645751 = 2,57793, x₄ = -2,577935.
Получаем 4 точки пересечения с осью Ох:
(1,163722; 0), (-1,16372; 0), (2,57793; 0), (-2,57793; 0).
x₃ = √6,645751 = 2,57793,
Oy: x = 0 ⇒ y = -9. Значит (0;-9) - точка пересечения с осью Oy.
5. Промежутки монотонности и точки экстремума:
y=-x^4+8x^2-9.
y'=0 ⇒-4x³+16x = 0 ⇒ -4x(x²-4) = 0.
Имеем 3 критические точки: х = 0, х = 2 и х = -2.
Определяем знаки производной вблизи критических точек.
x = -3 -2 -1 0 1 2 3
y' = 60 0 -12 0 12 0 -60.
Где производная положительна - функция возрастает, где отрицательна - там убывает. Точки, в которых происходит смена знака и есть точки экстремума - где производная с плюса меняется на минус - точка максимума, а где с минуса на плюс - точки минимума.
Минимум функции в точке: x = 0.
Максимумы функции в точках:
x = -2.
x = 2.
Убывает на промежутках (-2, 0] U [2, +oo).
Возрастает на промежутках (-oo, -2] U [0, 2).
6. Вычисление второй производной: y''=-12х² + 16 ,
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = 0
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = 0
Вторая производная 4 \left(- 3 x^{2} + 4\right) = 0.
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
x_{1} = - \frac{2 \sqrt{3}}{3}.
x_{2} = \frac{2 \sqrt{3}}{3}.
7. Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках [-2*sqrt(3)/3, 2*sqrt(3)/3]
Выпуклая на промежутках (-oo, -2*sqrt(3)/3] U [2*sqrt(3)/3, oo)
8. Искомый график функции в приложении.
Подробнее - на -
Объяснение:
Объяснение:
1.
a8=a7+d
d=a8
a8=a7+a8=>a7=0
2.
a1 = -12
a2 = -9
an = a1 + d * (n - 1);
a2 = a1 + d;
a2 - a1 = d.
d = -9 - (-12) = 3.
a8 = a1 + 7 * d;
a8 = -12 + 7 * 3;
a8 = 9.
S8 = (a1 + a8) * 8/2;
S8 = 4 * (-12 + 9);
S8 = -12.
3.
A6=a1+d(6-1), a7=a1+d(7-1), a11=a1+d(11-1), a12=a1+d(12-1).
(a1+6d)+(a1+d11)+8=(a1+5d)+(a1+10d)
a1+6d+a1+11d+8=aq+5d+a1+10
17d+8=15d
2d=-8
d=-4
4.
q=4/12=1/3
b9=12/1/3=36
5.
a1=a3:q²
a1=36:9
a1=4
s5=a1.q^4
s5=4.3^4, s5=4.81, s5=324
6.
a8=a7*q=a7*a8
a7=a8/a8=1
7.
A5=a1*q^4
Q^4=5
A13=a1*q^12=a5*q^8
A13/a5=q8=25
8.
an = a1 + (n - 1)d;
an = 6 + 4(n - 1);
an > 260;
6 + 4(n - 1) > 260;
4(n - 1) > 260 - 6;
4(n - 1) > 254;
n - 1 > 254/4;
n - 1 > 63,5;
n > 63,5 + 1;
n > 64,5;
9.
A1=6
a6=17
a2, a3, a4, a5-?
a6=a1+5d
d = (a5-a1) / 5
d = (17-6) / 5=11/5=2,2
a2=a1+d=6+2,2=8,2
a3=a2+d=8,2+2,2=10,4
a4=a3+d=10,4+2,2=12,6
a5=a4+d=12,6+2,2=14,8
10.
а1=60
аn=110
N=51
(2*60+50)*51/2=4335
11.
Sn = b1 * (1 - qn)/(1 - q).
S4 = b1 * (1 - (- 3)4)/(1 - (- 3)) = - 40.
b1 = (- 40) : (1 - 81)/(1 + 3) = - 40 * 4/(- 80) = 2.
S8 = b1 * (1 - (- 3)8)/(1 - (- 3)) = 2 * (1 - 6561)/4 = - 6560/2 = - 3280.
13.
аn=1+7*(n-1)=1+7n-7= 7n-6
28+6=34
55+6=61
9156:7=1308
14.
a2=a1+d; 4=a1+d
a28=a1+27d; 56=a1+27d
a28-a2=56-4=52
52=26d
d=2
S28=(2a1+d(n-1))/2 s=(4+54)/2=29
a2=4=a1+d,то a1=2
15.
a6=a1+5d
a10=a1+9d
a16=a1+15d
а10-а6=4d
а10-а6=20-14=6
d=1.5
а16 и а10:
а16-а10=6d
28-20=8
d=8/6=4/3
d разные получаются - значит числа не принадлежат арифметической прогрессии
