Контрольные задания > Задание №1. Вариант 1. Исследуйте функцию с помощью производной и постройте ее график: (y = 2x^3 + 3x^2 - 4)
Вопрос:
Задание №1. Вариант 1. Исследуйте функцию с помощью производной и постройте ее график: (y = 2x^3 + 3x^2 - 4)
Ответ:
Чтобы исследовать функцию и построить ее график, нужно найти производную, определить критические точки, интервалы возрастания и убывания, точки экстремума, а также исследовать поведение функции на бесконечности и найти точки пересечения с осями координат.
1. Находим производную функции:
\[y' = (2x^3 + 3x^2 - 4)' = 6x^2 + 6x\]
2. Находим критические точки, приравнивая производную к нулю:
\[6x^2 + 6x = 0\]\[6x(x + 1) = 0\]
Отсюда, критические точки: (x = 0) и (x = -1).
3. Определяем интервалы возрастания и убывания функции:
- Интервал ((-infty, -1)): возьмем (x = -2), (y'(-2) = 6(-2)^2 + 6(-2) = 24 - 12 = 12 > 0). Функция возрастает.
- Интервал ((-1, 0)): возьмем (x = -0.5), (y'(-0.5) = 6(-0.5)^2 + 6(-0.5) = 1.5 - 3 = -1.5 < 0). Функция убывает.
- Интервал ((0, +infty)): возьмем (x = 1), (y'(1) = 6(1)^2 + 6(1) = 6 + 6 = 12 > 0). Функция возрастает.
4. Определяем точки экстремума:
- В точке (x = -1) функция меняет возрастание на убывание, значит, это точка максимума. Найдем значение функции в этой точке:
\[y(-1) = 2(-1)^3 + 3(-1)^2 - 4 = -2 + 3 - 4 = -3\]
Точка максимума: ((-1, -3)).
- В точке (x = 0) функция меняет убывание на возрастание, значит, это точка минимума. Найдем значение функции в этой точке:
\[y(0) = 2(0)^3 + 3(0)^2 - 4 = -4\]
Точка минимума: ((0, -4)).
5. Находим точки пересечения с осями координат:
- С осью (Oy): (x = 0), (y = -4). Точка ((0, -4)).
- С осью (Ox): (y = 0), (2x^3 + 3x^2 - 4 = 0). Решение этого уравнения затруднительно найти аналитически, но можно приближенно определить, что есть корень в районе (x approx 0.85).
6. Эскиз графика:
- Функция возрастает на интервалах ((-infty, -1)) и ((0, +infty)).
- Функция убывает на интервале ((-1, 0)).
- Точка максимума: ((-1, -3)).
- Точка минимума: ((0, -4)).
- Пересечение с осью (Oy): ((0, -4)).
- Приблизительное пересечение с осью (Ox): ((0.85, 0)).
К сожалению, я не могу построить график, но по полученным данным вы можете сделать эскиз графика.
Ответ: Исследование функции проведено. Определены интервалы возрастания и убывания, точки экстремума и пересечения с осями. График строится на основе этих данных.