Гейм 2. Геометрические задачи Проведите линию так, чтобы получилось: а) два треугольника; б) четырёхугольник и треугольник, в) Пятиугольник и треугольник. а) - Tenu Terupyrame Запа- а б в. Тователно е, чтобы
Численное решение x1=0.874032048898, x2=−0.874032048898x2,x3=−2.28824561127, x4=2.28824561127. График пересекает ось Y, когда x равняется 0: подставляем x = 0 в x^4 - 6*x^2 + 4. 0^4−0+4 = 4Результат: f(0)=4 Точка: (0, 4)
5. Найти асимптоты графика - их нет.
6. Вычислить производную функции f'(x) и определить критические точки.
f'(x) = 4х³ - 12х = 4х(х² - 3).
Приравниваем производную нулю: 4х(х² - 3) = 0.
Получаем 3 корня (это критические точки):
х = 0, х = √3 и х = -√3.
7. Найти промежутки монотонности функции.
Исследуем знаки производной:
х = -2 -1.732 -1.5 -0.5 0 0.5 1.5 1.732 2 y'=4х³ - 12х -8 0 4.5 5.5 0 -5.5 -4.5 0 8. Где производная положительна - там функция возрастает, где отрицательна - там функция убывает. Возрастает на промежутках [-sqrt(3), 0] U [sqrt(3), oo). Убывает на промежутках (-oo, -sqrt(3)] U [0, sqrt(3)]
8. Определить экстремумы функции f(x).
Где производная меняет знак с - на + там минимум функции, где меняет знак с + на - там максимум.
экстремумы в точках:
(0, 4) максимум,
(-√ 3, -5) и (√ 3, -5) минимумы.
9. Вычислить вторую производную f''(x).
Приравниваем нулю вторую производную:
f''(x) = 12х²-12 =12(х² - 1) = 0.
Имеем 2 точки перегиба функции: х = 1 и х = -1.
10. Определить направление выпуклости графика и точки перегиба.
Вогнутая на промежутках (-oo, -1] U [1, oo). Выпуклая на промежутках [-1, 1]
11. Построить график, используя полученные результаты исследования - в приложении.
На заданном интервале графика от -1 до 1 будет только выпуклая его часть.
поклажа О ?узлов, но сравняется с М, если 1 возьмет у М;↓ поклажа М ? узлов, но будет в два раза >О, если возьмет 1 узел у О.↑ Решение.
О + 1 = М - 1 запись первого условия; М = О + 2 следует из первого условия; 2*(О - 1) = М + 1 запись второго условия; 2О - 2 = (О +2) + 1; подстановка выражения для О во второе условие; 2О - О = 2 + 2 + 1 перегруппировка выражения; О = 5 (узлов) поклажа осла; М = 5 + 2 = 7 (узлов) поклажа мула. ответ: 5 узлов тащил осел, 7 узлов тащил мул. Проверка: 5+1 = 7-1; 6=6; Решение отвечает первому условию. 7+1 = 2(5 -1); 8 = 8 Отвечает второму условию.
1). 1 + 1 = 2 (узла) разница в узлах между М и О, так как для равенства у М нужно 1 отнять, а О 1 добавить; 2). 2 + 1 +1 = 4 (узла) будет разница если мул возьмет у О еще один узел, а у того станет на 1 узел меньше; 3). 4 * 2 = 8 (узлов) будет поклажа М с одним "лишним" узлом, взятым у О, так как при этом по условию М будет тащить в два раза больше О. Т.е. разница в 4 узла будет составлять половину его поклажи. 4). 8 - 1 = 7 (узлов) первоначальная поклажа М; 5). 7 - 2 = 5 (узлов) первоначальная поклажа О. ответ: Мул тащит 7 узлов, Осел тащит 5 узлов. Проверка: 5+1 = 7-1; 6=6; 7+1 = 2(5-1); 8 = 8.
Общая схема исследования и построения графика функции
1. Найти область определения функции и область значений функции, выявить точки разрыва, если они есть.
Область определения функции D(x)( = R.
При определении области значений функции задача сводится к нахождению наибольшего и наименьшего значения функции (это будет в пункте 8).
2. Выяснить, является ли функция четной или нечетной.
Проверим функцию чётна или нечётна с соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
(-x)^4-6*(-x)^2+4 = x^4-6x^2+4.То есть, f = f(-x). Функция чётная.
3. Выяснить, является ли функция периодической - нет.
4. Найти точки пересечения графика с осями координат (нули функции).
График функции пересекает ось X при f = 0
x^4−6x^2+4=0.значит надо решить уравнение:
Замена: х^2 = t.
Имеем квадратное уравнение t^2-6t+4=0
Квадратное уравнение, решаем относительно t:
Ищем дискриминант:D=(-6)^2-4*1*4=36-4*4=36-16=20;
Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня:t_1=(√20-(-6))/(2*1)=(√20+6)/2=√20/2+6/2=√20/2+3 =
= √5 + 3 ≈ 5.236068;t_2=(-√20-(-6))/(2*1)=(-√20+6)/2=-√20/2+6/2=-√20/2+3 =
= -√5 + 3 ≈ 0.763932.
Тогда получаем 4 корня:
х_1 = -(-√5 + 3),
х_2 = √(-√5 + 3),
х_3 = -√(√5 + 3),
х_4 = √(√5 + 3).Точки пересечения с осью X:
Численное решение
x1=0.874032048898,
x2=−0.874032048898x2,x3=−2.28824561127,
x4=2.28824561127.
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в x^4 - 6*x^2 + 4.
0^4−0+4 = 4Результат:
f(0)=4
Точка:
(0, 4)
5. Найти асимптоты графика - их нет.
6. Вычислить производную функции f'(x) и определить критические точки.
f'(x) = 4х³ - 12х = 4х(х² - 3).
Приравниваем производную нулю: 4х(х² - 3) = 0.
Получаем 3 корня (это критические точки):
х = 0, х = √3 и х = -√3.
7. Найти промежутки монотонности функции.
Исследуем знаки производной:
х = -2 -1.732 -1.5 -0.5 0 0.5 1.5 1.732 2y'=4х³ - 12х -8 0 4.5 5.5 0 -5.5 -4.5 0 8.
Где производная положительна - там функция возрастает, где отрицательна - там функция убывает.
Возрастает на промежутках [-sqrt(3), 0] U [sqrt(3), oo).
Убывает на промежутках (-oo, -sqrt(3)] U [0, sqrt(3)]
8. Определить экстремумы функции f(x).
Где производная меняет знак с - на + там минимум функции, где меняет знак с + на - там максимум.
экстремумы в точках:
(0, 4) максимум,(-√ 3, -5) и (√ 3, -5) минимумы.
9. Вычислить вторую производную f''(x).
Приравниваем нулю вторую производную:
f''(x) = 12х²-12 =12(х² - 1) = 0.
Имеем 2 точки перегиба функции: х = 1 и х = -1.
10. Определить направление выпуклости графика и точки перегиба.
Вогнутая на промежутках (-oo, -1] U [1, oo).
Выпуклая на промежутках [-1, 1]
11. Построить график, используя полученные результаты исследования - в приложении.
На заданном интервале графика от -1 до 1 будет только выпуклая его часть.
поклажа М ? узлов, но будет в два раза >О, если возьмет 1 узел у О.↑
Решение.
О + 1 = М - 1 запись первого условия;
М = О + 2 следует из первого условия;
2*(О - 1) = М + 1 запись второго условия;
2О - 2 = (О +2) + 1; подстановка выражения для О во второе условие;
2О - О = 2 + 2 + 1 перегруппировка выражения;
О = 5 (узлов) поклажа осла;
М = 5 + 2 = 7 (узлов) поклажа мула.
ответ: 5 узлов тащил осел, 7 узлов тащил мул.
Проверка: 5+1 = 7-1; 6=6; Решение отвечает первому условию. 7+1 = 2(5 -1); 8 = 8 Отвечает второму условию.
1). 1 + 1 = 2 (узла) разница в узлах между М и О, так как для равенства у М нужно 1 отнять, а О 1 добавить;
2). 2 + 1 +1 = 4 (узла) будет разница если мул возьмет у О еще один узел, а у того станет на 1 узел меньше;
3). 4 * 2 = 8 (узлов) будет поклажа М с одним "лишним" узлом, взятым у О, так как при этом по условию М будет тащить в два раза больше О. Т.е. разница в 4 узла будет составлять половину его поклажи.
4). 8 - 1 = 7 (узлов) первоначальная поклажа М;
5). 7 - 2 = 5 (узлов) первоначальная поклажа О.
ответ: Мул тащит 7 узлов, Осел тащит 5 узлов.
Проверка: 5+1 = 7-1; 6=6; 7+1 = 2(5-1); 8 = 8.