Для определения промежутков выпуклости и точек перегиба, нужно найти вторую производную функции и исследовать ее знак.
1. Находим первую производную:
$$f'(x) = 4x^3 + 12x^2 - 36x + 1$$
2. Находим вторую производную:
$$f''(x) = 12x^2 + 24x - 36$$
3. Находим точки, где вторая производная равна нулю (возможные точки перегиба):
$$12x^2 + 24x - 36 = 0$$
Разделим на 12: $$x^2 + 2x - 3 = 0$$
Решаем квадратное уравнение: $$(x+3)(x-1) = 0$$
Получаем $$x_1 = -3$$ и $$x_2 = 1$$
4. Определяем знаки второй производной на интервалах:
- Интервал $$(-\infty; -3)$$: Возьмем $$x = -4$$. $$f''(-4) = 12(-4)^2 + 24(-4) - 36 = 192 - 96 - 36 = 60 > 0$$. Функция выпукла вниз.
- Интервал $$(-3; 1)$$: Возьмем $$x = 0$$. $$f''(0) = 12(0)^2 + 24(0) - 36 = -36 < 0$$. Функция выпукла вверх.
- Интервал $$(1; +\infty)$$: Возьмем $$x = 2$$. $$f''(2) = 12(2)^2 + 24(2) - 36 = 48 + 48 - 36 = 60 > 0$$. Функция выпукла вниз.
5. Записываем результаты:
- Функция выпукла вниз на интервалах $$(-\infty; -3)$$ и $$(1; +\infty)$$.
- Функция выпукла вверх на интервале $$(-3; 1)$$.
- Точки перегиба: $$x = -3$$ и $$x = 1$$.
Ответ:
- Выпукла вниз: $$(-\infty; -3) \cup (1; +\infty)$$
- Выпукла вверх: $$(-3; 1)$$
- Точки перегиба: $$x = -3$$, $$x = 1$$