Задание 1. Найти предел функции, пользуясь правилом Лопиталя
=
Задание 2. Исследовать функцию и построить ее график.
Решение. Будем следовать общему плану.
Построим координатную плоскость, на которую будем наносить результаты, полученные в
каждом разделе.
I. Общая характеристика функции.
1. Область определения :
Т. е
2. Характеристика функции.
Функция называется четной, если , нечетной, если , иначе - функцией общего вида
По определению, - нечетная функция.
3. Непрерывность функции.
является непрерывной везде, кроме точек и , где она терпит бесконечный
разрыв.
4. Точки пересечения графика функции с осями координат.
5. Асимптоты.
1. Вертикальные асимптоты связаны с точками бесконечного разрыва
предел слева:
предел справа:
предел слева:
предел справа:
2. Наклонные асимптоты.
; ;
Наклонная асимптота
При и при график функции будет неограниченно приближаться к
графику прямой .
Полученные точки и асимптоты наносим на координатную плоскость.
Схематический график 1.
II. Исследование функции на возрастание и убывание, экстремумы.
1.Находим
2.
или ,
не существует, если =0, т.е. и , но эти точки не входят в область
определения.
Нанесем полученные точки на ось
Определяем знак первой производной в каждом полученном интервале, для чего определим
знак в произвольной точке каждого интервала.
Возьмем, например, , , , , , .
4. Определяем участки возрастания и убывания функции.
функция убывает
функция возрастает
функция возрастает
функция возрастает
функция возрастает
функция убывает
6. Определяем точки экстремума.
7.
Точка -мининум
Точка -максимум
Нанесем точки экстремума на координатную плоскость.
Схематический график 2.
III. Исследование функции на выпуклость, вогнутость и точки перегиба.
1. Находим вторую производную
2.
- не существует при , т.е. и ; но эти точки не входят в область
определения .
3. Нанесем эти точки на ось .
Определяем знак второй производной в каждом полученном интервале, для чего определяем
знак , например, в точках , , и
4. Определяем интервалы выпуклости и вогнутости функции
- функция вогнутая
- функция выпуклая
- функция вогнутая
- функция выпуклая
5. Определяем точки перегиба.
При переходе через меняет знак (выпуклость меняется на вогнутость).
Определяем значение в точке перегиба.
; точка перегиба (0,0).
Наносим точку перегиба на схематический график.
Схематический график 3.
IV. Строим график.