Совет 1: Как найти промежутки возрастания и убывания функции

Определение промежутков возрастания и убывания функции – это один из основных аспектов исследования поведения функции наряду с нахождением точек экстремумов, в которых происходит перелом от убывания к возрастанию и наоборот.
Инструкция
1
Функция y = F(x) является возрастающей на определенном интервале, если для любых точек x1 < x2 этого интервала выполняется условие F(x1) < F(x2). Т.е. чем больше значение аргумента, тем больше значение функции. Для убывающей функции справедливо F(x1) > F(x2), где x1 всегда > x2 для любых точек на интервале.
2
Существуют достаточные признаки возрастания и убывания функции, которые вытекают из результата вычисления производной. Если производная функции положительна для любой точки интервала, то функция возрастает, если отрицательна – убывает.
3
Чтобы найти промежутки возрастания и убывания функции, нужно найти область ее определения, вычислить производную, решить неравенства вида F’(x) > 0 и F’(x) < 0, а затем включить в полученный интервал пограничные точки, в которых функция непрерывна и определена и исключить те, в которых ее значение не может быть определено.
4
Рассмотрим пример.
Найти промежутки возрастания и убывания функции для y = (3·x² + 2·x - 4)/x².
5
Решение.
1. Найдем область определения функции. Очевидно, что выражение, стоящее в знаменателе, должно всегда быть отличным от нуля. Поэтому точка 0 исключается из области определения: функция определена при x ∈ (-∞; 0)∪(0; +∞).
6
2. Вычислим производную функции:
y’(x) = ((3·x² + 2·x - 4)’ ·x² – (3·x² + 2·x - 4) · (x²)’)/x^4 = ((6·x + 2) ·x² – (3·x² + 2·x - 4) ·2·x)/x^4 = (6·x³ + 2·x² – 6·x³ – 4·x² + 8·x)/x^4 = (8·x – 2·x²)/x^4 = 2· (4 - x)/x³.
7
3. Решим неравенства y’ > 0 и y’ < 0:
(4 - x)/x³ > 0;
(4 - x)/x³ < 0.
8
4. Левая часть неравенства имеет один действительный корень х = 4 и обращается в бесконечность при x = 0. Поэтому значение x = 4 включается и в промежуток возрастания функции, и в промежуток убывания, а точка 0 не включается никуда.
Итак, искомая функция возрастает на промежутке x ∈ (-∞; 0) ∪ [2; +∞) и убывает при x (0; 2].

Совет 2: Как найти на функции промежутки убывания

Функция представляет собой строгую зависимость одного числа от другого, или значения функции (y) от аргумента (х). Каждый процесс (не только в математике), может быть описан своей функцией, которая будет иметь характерные особенности: промежутки убывания и возрастания, точки минимумов и максимумов и так далее.
Вам понадобится
  • - бумага;
  • - ручка.
Инструкция
1
Функция e=f(x) называется убывающей на интервале (a, b), если любое значение ее аргумента х2 большего х1, принадлежащих интервалу (а,b), приводит к тому, что f(x2) меньше f(x1). Если коротко, то: для любых x2 и x1 таких, что x2 > x1, принадлежащих (a, b) выполнено f(x2)
2
Известно, что на промежутках убывания производная функции отрицательна, то есть алгоритм поиска промежутков убывания сводится к двум следующим действиям:
1. Определение производной функции y=f(x).
2. Решение неравенства f’(x)
3
Пример 1.
Найти промежуток убывания функции:
y=2x^3 –15x^2+36x-6.
Производная данной функции будет равна: y’=6x^2-30x+36. Далее необходимо решить неравенство y’
4
Пример 2.
Найти промежутки убывания f(x)=sinx +x.
Производная данной функции будет равна: f’(x)=cosx+1.
Решая неравенство cosx+1

Совет 3: Как определить промежутки монотонности

Интервалом монотонности функции можно назвать промежуток, в котором функция либо только возрастает, либо только убывает. Ряд определенных действий поможет найти такие диапазоны для функции, что нередко требуется в алгебраических задачах подобного рода.
Инструкция
1
Первым шагом в решении задачи по определению интервалов, в которых функция монотонно возрастает или убывает, станет вычисление области определения данной функции. Для этого узнайте все значения аргументов (значения по оси абсцисс), для которых можно найти значение функции. Отметьте точки, в которых наблюдаются разрывы. Найдите производную функции. Определив выражение, которое представляет собой производную, приравняйте его к нулю. После этого следует найти корни получившегося уравнения. Не забывайте про область допустимых значений.
2
Точки, в которых функция не существует либо в которых ее производная равна нулю, представляют собой границы интервалов монотонности. Эти диапазоны, а также точки, их разделяющие, следует последовательно внести в таблицу. Найдите знак производной функции в полученных промежутках. Для этого подставьте в выражение, соответствующее производной, любой аргумент из интервала. Если результат положительный, функция в данном диапазоне возрастает, в обратном случае — убывает. Результаты вносятся в таблицу.
3
В строку, обозначающую производную функции f’(x), записывается соответствующий значениям аргументов символ: «+» — если производная положительна,«-» — отрицательна или «0» – равна нулю. В следующей строке отметьте монотонность самого исходного выражения. Стрелка вверх соответствует возрастанию, стрелка вниз – убыванию. Отметьте точки экстремума функции. Это точки, в которых производная равна нулю. Экстремум может быть либо точкой максимума, либо точкой минимума. Если предыдущий участок функции возрастал, а текущий убывает, значит это точка максимума. В случае, когда до данной точки функция убывала, а теперь возрастает – это точка минимума. Внесите в таблицу значения функции в точках экстремума.
Источники:
  • что такое определение монотонность

Совет 4: Как найти промежутки монотонности и экстремума

Исследование поведения функции, имеющей сложную зависимость от аргумента, проводится с помощью производной. По характеру изменения производной можно найти критические точки и участки роста или убывания функции.
Инструкция
1
На различных участках числовой плоскости функция ведет себя по-разному. При пересечении оси ординат функция меняет знак, проходя нулевое значение. Монотонный подъем может сменяться убыванием при прохождении функции через критические точки — экстремумы. Найти экстремумы функции, точки пересечения с координатными осями, участки монотонного поведения — все эти задачи решаются при анализе поведения производной.
2
Перед началом исследования поведения функции Y = F(x) оцените область допустимых значений аргумента. Принимайте к рассмотрению только те значения независимой переменной «х», при которой возможно существование функции Y.
3
Проверьте, является ли заданная функция дифференцируемой на рассматриваемом интервале числовой оси. Найдите первую производную заданной функции Y' = F'(x). Если F'(x)>0 для всех значений аргумента, то функция Y = F(x) на этом отрезке возрастает. Верно и обратное утверждение: если на интервале F'(x)<0, то на этом участке функция монотонно убывает.
4
Для нахождения экстремумов решите уравнение F'(x)=0. Определите значение аргумента x₀, при котором первая производная функции равна нулю. Если функция F(x) существует при значении х=х₀ и равна Y₀=F(x₀), то полученная точка является экстремумом.
5
Чтобы определить, является найденный экстремум точкой максимума или минимума функции, вычислите вторую производную F"(x) исходной функции. Найдите значение второй производной в точке x₀. Если F"(x₀ )>0, то x₀ - точка минимума. Если F"(x₀ )<0, то x₀- точка максимума функции.
Источники:
  • как найти на функции промежутки убывания
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500