Лучшие помощники
8 февраля 2024 11:36
158

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
Посмотреть ответы
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.
0
·
Хороший ответ
8 февраля 2024 11:39
Остались вопросы?
Найти нужный