Лучшие помощники
- Megamozg 2180 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1690 б
- arkasha_bortnikov 840 б
- Dwayne_Johnson 840 б
8 февраля 2024 11:36
105
Известно, что функция у = F(x)-первообразная для функции у = (x^3-4x)/ корень x-1 Исследуйте функцию у = F(x) на монотонность и экстремумы.
1
ответ
Для исследования монотонности и экстремумов функции у = F(x), мы должны вычислить ее производную.
Для начала, найдем первообразную функции у = (x^3-4x)/√(x-1). Для этого проинтегрируем данную функцию:
∫(x^3-4x)/√(x-1) dx = ∫(x^3/√(x-1)) dx - ∫(4x/√(x-1)) dx
Проинтегрируем каждое слагаемое по отдельности:
∫(x^3/√(x-1)) dx = 2/5 * (x-1)^{5/2} + C1
∫(4x/√(x-1)) dx = 8/3 * (x-1)^(3/2) + C2
Где C1 и C2 - произвольные постоянные.
Теперь, чтобы найти функцию у = F(x), возьмем разность первообразных:
F(x) = (2/5 * (x-1)^{5/2}) - (8/3 * (x-1)^(3/2)) + C
Где C = C1 - C2 - произвольная постоянная.
Теперь, чтобы исследовать монотонность и экстремумы функции у = F(x), найдем ее производную:
F'(x) = (2/5 * (5/2) * (x-1)^(3/2-1)) - (8/3 * (3/2) * (x-1)^(1/2-1))
Упростим:
F'(x) = (1/5 * (x-1)^(1/2)) - (8/3 * (x-1)^(-1/2))
Теперь проанализируем производную функции F(x) для определения монотонности и экстремумов.
1. Чтобы определить интервалы возрастания и убывания функции F(x), найдем точки, в которых производная равна нулю или не существует:
F'(x) = 0
(1/5 * (x-1)^(1/2)) - (8/3 * (x-1)^(-1/2)) = 0
(1/5 * (x-1)^(1/2)) = (8/3 * (x-1)^(-1/2))
(x-1)^(1/2) = (8/3 * (x-1)^(-1/2)) / (1/5)
(x-1)^(1/2) = (40/3) * (x-1)^(-1/2)
Умножим обе части уравнения на (x-1)^(1/2):
(x-1) = (40/3) * (x-1)
Раскроем скобки:
x - 1 = (40/3) * x - 40/3
Перенесем все члены с x на одну сторону:
(40/3) * x - x = 1 - 40/3
(40/3 - 1) * x = (3 - 40/3)
(40/3 - 3/3) * x = (9 - 40)/3
(37/3) * x = (-31)/3
x = -31/37
Таким образом, функция F(x) имеет точку экстремума при x = -31/37.
2. Теперь, чтобы определить интервалы возрастания и убывания функции F(x), анализируем знак производной на разных интервалах:
- ∞ < x < -31/37: F'(x) < 0, значит функция F(x) убывает на этом интервале.
- -31/37 < x < 1: F'(x) > 0, значит функция F(x) возрастает на этом интервале.
- 1 < x < ∞: F'(x) < 0, значит функция F(x) убывает на этом интервале.
Таким образом, функция у = F(x) убывает на интервале (-∞, -31/37) и (1, ∞), и возрастает на интервале (-31/37, 1).
Также, функция F(x) имеет точку экстремума при x = -31/37.
Для начала, найдем первообразную функции у = (x^3-4x)/√(x-1). Для этого проинтегрируем данную функцию:
∫(x^3-4x)/√(x-1) dx = ∫(x^3/√(x-1)) dx - ∫(4x/√(x-1)) dx
Проинтегрируем каждое слагаемое по отдельности:
∫(x^3/√(x-1)) dx = 2/5 * (x-1)^{5/2} + C1
∫(4x/√(x-1)) dx = 8/3 * (x-1)^(3/2) + C2
Где C1 и C2 - произвольные постоянные.
Теперь, чтобы найти функцию у = F(x), возьмем разность первообразных:
F(x) = (2/5 * (x-1)^{5/2}) - (8/3 * (x-1)^(3/2)) + C
Где C = C1 - C2 - произвольная постоянная.
Теперь, чтобы исследовать монотонность и экстремумы функции у = F(x), найдем ее производную:
F'(x) = (2/5 * (5/2) * (x-1)^(3/2-1)) - (8/3 * (3/2) * (x-1)^(1/2-1))
Упростим:
F'(x) = (1/5 * (x-1)^(1/2)) - (8/3 * (x-1)^(-1/2))
Теперь проанализируем производную функции F(x) для определения монотонности и экстремумов.
1. Чтобы определить интервалы возрастания и убывания функции F(x), найдем точки, в которых производная равна нулю или не существует:
F'(x) = 0
(1/5 * (x-1)^(1/2)) - (8/3 * (x-1)^(-1/2)) = 0
(1/5 * (x-1)^(1/2)) = (8/3 * (x-1)^(-1/2))
(x-1)^(1/2) = (8/3 * (x-1)^(-1/2)) / (1/5)
(x-1)^(1/2) = (40/3) * (x-1)^(-1/2)
Умножим обе части уравнения на (x-1)^(1/2):
(x-1) = (40/3) * (x-1)
Раскроем скобки:
x - 1 = (40/3) * x - 40/3
Перенесем все члены с x на одну сторону:
(40/3) * x - x = 1 - 40/3
(40/3 - 1) * x = (3 - 40/3)
(40/3 - 3/3) * x = (9 - 40)/3
(37/3) * x = (-31)/3
x = -31/37
Таким образом, функция F(x) имеет точку экстремума при x = -31/37.
2. Теперь, чтобы определить интервалы возрастания и убывания функции F(x), анализируем знак производной на разных интервалах:
- ∞ < x < -31/37: F'(x) < 0, значит функция F(x) убывает на этом интервале.
- -31/37 < x < 1: F'(x) > 0, значит функция F(x) возрастает на этом интервале.
- 1 < x < ∞: F'(x) < 0, значит функция F(x) убывает на этом интервале.
Таким образом, функция у = F(x) убывает на интервале (-∞, -31/37) и (1, ∞), и возрастает на интервале (-31/37, 1).
Также, функция F(x) имеет точку экстремума при x = -31/37.
0
·
Хороший ответ
8 февраля 2024 11:39
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Математика
Изобретателем диаграмм считается шотландский инженер Уильям Плейфер (1759-1823). На представленной ниже первой в мире диаграмме отражено изменение тор...
Какие числа указаны в задании?...
Какой ответ получится, если разделить 1 на 6?...
Вопрос: Как перевести 1000 сантиметров в метры?...
опрос: Сколько яблок нужно купить, если нужно 10 яблок?...
Все предметы