Давайте разберем по порядку, как построить схему графика функции.
1. Анализ функции:
Наша функция: f(x) = x³ - 3x² + 1
* Область определения: все действительные числа, но рассматриваем только на интервале \[-2; 1\]
* Производная: f'(x) = 3x² - 6x = 3x(x - 2)
* Критические точки: x = 0, x = 2. Но x = 2 не входит в наш интервал \[-2; 1\].
* Вторая производная: f''(x) = 6x - 6
2. Интервалы монотонности и экстремумы:
* Рассмотрим знак первой производной f'(x) = 3x(x - 2) на интервале \[-2; 1\]:
* x < 0: f'(x) > 0 (функция возрастает)
* 0 < x < 1: f'(x) < 0 (функция убывает)
* x = 0 - точка локального максимума. f(0) = 1
3. Интервалы выпуклости и точки перегиба:
* Рассмотрим знак второй производной f''(x) = 6x - 6 на интервале \[-2; 1\]:
* f''(x) = 0 при x = 1
* x < 1: f''(x) < 0 (функция выпукла вверх)
* x > 1: f''(x) > 0 (функция выпукла вниз)
* x = 1 - точка перегиба. f(1) = 1 - 3 + 1 = -1
4. Значения на концах интервала:
* f(-2) = (-2)³ - 3(-2)² + 1 = -8 - 12 + 1 = -19
* f(1) = 1³ - 3(1)² + 1 = 1 - 3 + 1 = -1
5. Схема графика:
* На интервале \[-2; 0\] функция возрастает и выпукла вверх.
* В точке x = 0 функция имеет локальный максимум f(0) = 1.
* На интервале \[0; 1\] функция убывает и выпукла вверх.
* В точке x = 1 функция имеет значение f(1) = -1, и это точка перегиба.
6. Визуализация (псевдографика):
К сожалению, я не могу нарисовать точный график, но могу описать его:
^
|
1 + * (0, 1) - максимум
| / \
| / \
| / \
| / \
-1 + *---------* (1, -1) - перегиб
|/ |
-2----------1->
|
-19 * (-2, -19)
* Ось X: от -2 до 1.
* Ось Y: от -19 до 1.
* Точка (-2, -19): Начало графика.
* Точка (0, 1): Локальный максимум.
* Точка (1, -1): Конец графика и точка перегиба.
7. Основные моменты для схемы графика:
* Функция возрастает от x = -2 до x = 0.
* Функция убывает от x = 0 до x = 1.
* Функция выпукла вверх на всем интервале.
Ответ: Схема графика: возрастает от (-2, -19) до (0, 1), затем убывает от (0, 1) до (1, -1), выпукла вверх.