Вопрос:

The provided image contains a math problem with multiple-choice answers related to function and matrix properties. The question asks to select all correct statements about the function $$f(x) = x^4$$ and the matrix $$A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 4 \end{pmatrix}$$.

Ответ:

Анализ утверждений:

  1. \( f(x) = x^4 \). Вторая производная \( f''(x) = 12x^2 \). В точке \( x = 0 \) вторая производная равна 0, что является необходимым, но не достаточным условием точки перегиба. При \( x \neq 0 \), \( f''(x) > 0 \), следовательно, выпуклость вниз. Функция не меняет выпуклость, поэтому \( x = 0 \) не является точкой перегиба.
  2. \( \int_{-1}^{1} x^4 dx = \left[ \frac{x^5}{5} \right]_{-1}^{1} = \frac{1^5}{5} - \frac{(-1)^5}{5} = \frac{1}{5} - (-\frac{1}{5}) = \frac{2}{5} \neq 0 \).
  3. Матрица \( A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 4 \end{pmatrix} \). Определитель \( \det(A) = 1 \cdot 4 - 2 \cdot 2 = 4 - 4 = 0 \). Ранг матрицы равен 1, так как вторая строка является удвоенной первой, и строки линейно зависимы.
  4. Так как \( \det(A) = 0 \), матрица \( A \) вырожденная, то есть необратима.
  5. Производная функции \( f(x) = x^4 \) равна \( f'(x) = 4x^3 \). Это утверждение верно.
  6. Первая производная \( f'(x) = 4x^3 \). Вторая производная \( f''(x) = 12x^2 \). В точке \( x = 0 \) \( f''(0) = 0 \). Так как \( f''(x) ≥ 0 \) для всех \( x \), функция имеет локальный минимум в \( x = 0 \).
  7. Функция \( f(x) = x^4 \) является четной и неотрицательной. Она убывает на \( (-\infty, 0] \) и возрастает на \( [0, \infty) \). На всей числовой прямой функция не убывает.
  8. Векторы \( \vec{v_1} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \end{pmatrix} \) и \( \vec{v_2} = \begin{pmatrix} 2 \\ 4 \end{pmatrix} \). Заметим, что \( \vec{v_2} = 2 \vec{v_1} \). Следовательно, векторы линейно зависимы.
  9. Определитель матрицы \( A \) равен \( 0 \), как было показано в пункте 3.
  10. Так как ранг матрицы \( A \) равен 1, она имеет только одно собственное значение.

Выбранные утверждения:

  • Производная функции f равна f'(x) = 4x3.
  • Точка х = 0 является точкой локального минимума функции f.
  • Определитель матрицы А равен 0.
Подать жалобу Правообладателю