86356 (Общий курс высшей математики), страница 2

Если оба они существуют и конечны, то прямая y = k₁x + b₁ является наклонной асимптотой при х→-∞

Для вычисления этих пределов используем те же приемы, что и выше, учитывая только на сей раз вместо равенства (1) равенство (2). Теперь, в частности, для отрицательных значений аргумента имеем:

= =- =- и следовательно, k₁ = 0, b₁ = -3, то есть наклонной (горизонтальной) асимптотой при х→-∞ на сей раз является прямая у = -3

4. Найдем точки пересечения графика данной функции с осями координат и установим участки ее знакопостоянства.

Для отыскания абсцисс точек пересечения графика с осью ОХ решим уравнение =0

Его единственным решением, очевидно, является х = Причем, в силу положительности знаменателя при любом х ясно, что f(x)>0 при х> f(x)<0при х <

Таким образом, точка А ( ; 0) является единственной точкой пересечения графика функции с осью ОХ, а для х из интервалов (-∞; ) и ( ; +∞) соответствующие точки графика функции расположены, соответственно, ниже и выше оси абсцисс.

Точка пересечения графика функции у = f (x) с осью ОУ – это всегда точка (0; f(0)), если только нуль входит в область определения функции. В нашем случае: f (0) = = =- =-2,24 такой точкой является В(0;-2,24).

5. Приступим теперь к отысканию точек экстремума данной функции и участков ее монотонности.

Вычислим сначала ее производную:

у= = =

= = = =

Решая уравнение у^/ = 0, получим единственный корень производной:

5(3+х) = 0 х=-3

Таким образом, необходимое условие экстремума выполняется лишь в точке х = -3. Эта точка разбивает ось абсцисс на два интервала (-∞;-3) и (-3; +∞) знакопостоянства производной.

Для определения знака производной в каждом интервале (пользуясь ее непрерывностью) определим знак производной в одной какой-либо точке каждого интервала. Так как

f^/(-1) = < 0 и f^/(2) = = >0

то заключаем, что функция убывает на интервале (-∞;-3) и возрастает на интервале (-3; +∞), и значит точка х = -3 является точкой минимума данной функции.

Значение функции в этой точке (то есть минимум функции) равно

f (-3) = = =- =-3,74

С (-3;-3,74)

6. Наконец, обратимся к исследованию данной функции на выпуклость, вогнутость и существование точек перегиба.

С этой целью найдем производную второго порядка данной функции:

у=(у)^//= = =

= =

= = =

Решим затем уравнение у^// = 0, эквивалентное квадратному уравнению:

его корни: х₁ = -5; х₂ = 0,5 , которые разбивают область определения функции на три интервала знакопостоянства второй производной: (-∞; -5), (-5; 0.5), (0.5; +∞).

Для определения знака производной второго порядка в каждом из этих интервалов определим ее знак в какой-либо точке соответствующего интервала:

f^//(-6) = = = < 0

f^//(0) = = > 0

f^//(2) = = = < 0

Из полученных неравенств вытекает, что график функции является вогнутым на интервале (-5; 0.5), и выпуклым на интервалах (-∞; -5) и (0.5; +∞) и значит точки D (-5; f(-5)) и Е (0.5; f(0.5)), являются точками перегиба графика данной функции. Осталось найти ординаты этих точек:

f (-5) = = = ≈-3,65

f (0.5) = = = ≈ -1,53

Точки D(-5;-3,65) и E(0,5; -1,53)

Учитывая результаты полного исследования, соединим непрерывной кривой все ранее отмеченные точки предварительного чертежа так, чтобы эта кривая слева и справа неограниченно приближалась к асимптотам у=-3 и у=3

Список использованной литературы:

1 Данко. П.Е. Попов А.Г., Кожевникова Т.Я., Высшая математика в упражнениях и задачах. Учебное пособие для вузов.М.: ОНИКС 21век, 2002.- 304 с.

2 Кремер Н.Ш. Высшая математика для экономистов: учебник для студентов вузов по экономическим специальностям. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007.-479 с.

3 Коломогоров А..Н., Абрамов А..М., Дудницын Ю.П.. Ивлев Б.М., Шварцбурд С.И. Алгебра и начала анализа:Учебник .М.: Просвещение, 1993.-320 с.

4 Кудрявцев Л.Д. курс математического анализа: Учебник для студентов вузов. М.: высшая школа, 1989.-352 с.