график функции производной - страница 6
Исследуйте функцию с помощью производной и постройте график этой функции: \(y=-x^4 + 4x² -3 \)
Решение: Y`=-4x³+8x
Найдем экстремумы:
-4x³+8x=0
х=0, х=√2, х=-√2
-о-о-о-⇒
+(возвр) -√2 -(убыв) 0 +(возвр) √2 -(убыв)
f(-√2)=1- максимум
f(0)=-3- минимум
f(√2)=1- максимум
Для более точного графика найдем точки пересечения с Ох
-x^4+4x²-3=0⇒x=1,1, √3,√3
Вот и все изображай точки и соединяй график будет похож на букву М$$ y=-x^4+4x^2-3 $$
1. Область определения: множество всех действительных чисел
D(y) = R
2. Первая производная
$$ y’=(-x^4+4x^2-3)’=-(x^4)’+(4x^2)’-(3)’=-4x^3+8x $$
3 Вторая производная
$$ y’’=(-4x^3+8x)’=-12x^2+8 $$
4 Точки пересечения с осью х:
$$ x^4-4x^2+3=0 \\ x^2=t,(t \geq 0) \\ t^2-4t+3=0 \\ t_1=1;t_2=3 \\ \left[\begin{array}{ccc}x^2=1\\ x^2=3\end{array}\right.\to \left[\begin{array}{ccc}x_1, x_2=\pm 1\\ x_3, x_4=\pm \sqrt{3} \end{array}\right. $$
5 Точки пересечения с осью у
Пусть х =0
$$ y=-3 $$
6 Горизонтальны и наклонные асимтот нет.
7. Критические точки
$$ -4x^3+8x=0 \\ -4x(x^2-2)=0 \\ x_1=0;x_2,X_3=\pm \sqrt{2} $$
8. Точки перегиба
$$ -12x^2+8=0 \\ x^2= \dfrac{2}{3} \\ x_1,x_2=\pm \dfrac{ \sqrt{6} }{3} $$
9. Точки разрыва нет
10. $$ y(x)-y(-x)=(-x^4+4x^2-3)-(-(-x)^4+4(-x)^2-3)= \\ \\ =-x^4+4x^2+x^4-4x^2=0 $$
Итак, функция четная, график симметричен относительно оси у
Относительный минимум - $$ (0;-3) $$
Относительный максимум - $$ (- \sqrt{2} ;1),( \sqrt{2} ;1) $$
Множество значений функции: $$ y \leq 1 $$
Наибольшее значение: $$ y =1 $$5. На рисунке изображены график функции y = f(x) и касательная к нему в точке с абсциссой x0. Найдите значение производной функции y = f(x) в точке x0.
Решение: Производная функции, вычисленная в точке касания равна тангенсу угла наклона касательной. угол определяем между касательной и положительным направлением оси ОХ.
ΔACB подобен ΔРКВ. <A=<KPB
tg<A=AB:AC.
AB=9, AC=6
tg<A=9:6, tg<A=1,5
f(x₀)=1,5На рисунке изображены график функции y = f(x) и касательная к нему в точке с абсциссой x0. Найдите значение производной функции f(x) в точке х0.
Решение: Значение производной f ’(x) при данном значении аргумента x₀ равно тангенсу угла, образованного с положительным направлением оси Ox касательной к графику функции f(x) в точке х₀.
Тангенс угла наклона касательной определяем по соотношению Δу/Δх.
По чертежу это составляет 2.Как найти количество касательных к графику функции под заданным углом на промежутке(x;y) если дан график производной?
Решение: 1) Найти тангенс этого угла
2) Начертить график функции у=tgA (тангенс этого угла)
3) Найти точки пересечения с графиком производной
4) Из полученных точек выбрать те, которые принадлежат промежутку (x;y)6. Функция y=f(x) определена на промежутке (-4;5). На рисунке изображен её график и касательная к этому графику в точке с абсциссой x0=-2. Вычислите значение производной функции y= x^2 * f(x) - 3x в точке x0=-2.
Решение: Производную данной функции найдем через геометрический смысл: найдём такой треугольник, чтобы он был прямоугольным с гипотенузой - касательной, поделим у на х: 1/5=0,2
дальше найдём производную от новой функции: $$ y= x^{2} *f(x)-3x \\ y’=2x*0,2-3=0,4x-3 $$ подставим значение х0:
$$ y=0,4*(-2)-3=-0,8-3=-3,8 $$Нахождение производной сложной функции.
1.) у=1/2х^4 - 1/х - 4√х;
2.) у= ln9х × сos(8[+4);
3.) Построить график функции.
у=х^4 - 2х^2 -3.
Решение: 1.) у=1/2х^4 - 1/х - 4√х
y`=2x³+1/x²-2/√x
2.) у= ln9х × сos(8x+4)
y`=9/9x *cos(8x+4)-8sin(8x+4)*ln9x=1/x*cos(8x+4)-8sin(8x+4)*ln9x
3) у=х^4 - 2х^2 -3=(x²-1)²-4
Строим y=x^4
x -2 -1 0 1 2
y 16 1 0 1 16
Сдвигаем ось оу на 1 влево и ось ох на 4 вверх
(если двигаем график, то на 1 вправо и на 4 вверхНа рисунке изображён график функции y = −x2 + bx + c и четыре прямые, одна из которых является графиком производной данной функции. Укажите в ответе номер этой прямой.
Решение: На рисунке изображён график функции y = −x2 + bx + c и четыре прямые, одна из которых является графиком производной данной функции. Укажите в ответе номер этой прямой.
Производная параболы
y = (−x2 + bx + с) = -2x+ b
Из рисунка видно что с угловым коэффициентом k = -2 всего две прямые 3 и 2.
При этом в точке максимума параболы производная равна нулю.
Данному условию удолетворяет только прямая по номером 3.
Ответ: 3На рисунке изображен график функции f (x) и касательная к этому графику в точке x0. Найдите значение производной этой функции в точке x0.
Решение: Геометрический смысл производной: производная - это тангенс угла между касательно и осью x.Т. е. нужно найти тангенс угла между касательной и осью x.
Тангенс - это отношение противолежащего катета к прилежащему.
Ищем такие точки, чтобы длины отрезков были целыми. Отчетливо виден треугольник к катетами 3 и 6.
3 - противолежащий
6 - прилежащий
$$ tg\alpha=\frac{3}{6}=0,5 $$
Важно заметить ещё какой будет знак у производной. Тут тоже довольно все просто: смотрим куда наклонена касательная: если она как бы возрастает (как в данном примере), то знак положительный. Если она будто убывает, то отрицательный. Ну и тут у нас знак положительный.
Ответ: 0,5.
Функция y=f(x) определена на промежутке (-4; 2). На рисунке изображен график ее производной. Определите абсциссу точки, в которой касательная к графику функции y=f(x) параллельна оси ОХ
Решение: Касательная будет параллельна оси Х в точках экстремумов производной.
Данная функция имеет только один максимум в точке Х = -1 F(x)~1.75.
ОТВЕТ Х= -1Функция y=f(x) определена на промежутке [-5;5]. На рисунке изображен график ее производной. Известно, что существует ровно одна касательная к графику функции, наклоненная под углом a к оси абсцисс. Найдите tga
Решение: По условию, существует только одна касательная, наклонённая к графику функции под углом α к оси абсцисс, значит на промежутке [-5;5] должна существовать одна касательная к графику производной функции.
Ищем прямую у=а, имеющую только одну точку пересечения с графиком функции y=f(x)
Только прямая у=4 имеет единственную точку пересечения. т. е. f(x₀)=4.
Следовательно, tgα = f(x₀)=4