Для определения минимальных и максимальных значений функции \( f(x) \), заданной по частям:
Определение функции \( f(x) \):
- Для \( x < 0 \): \( f(x) = -\frac{2}{x} \)
- Для \( 0 \leq x \leq 2 \): \( f(x) = -x^2 \)
- Для \( x > 2 \): \( f(x) = x - 6 \)
Анализ каждого отрезка:
Для \( x < 0 \): Функция \( f(x) = -\frac{2}{x} \) убывает, так как при увеличении \( x \) (приближении к 0) значение функции становится все менее отрицательным, стремясь к \( -\infty \), когда \( x \) стремится к \( 0 \) с левой стороны. Нет максимума в этом интервале, но минимум стремится к \( -\infty \).
Для \( 0 \leq x \leq 2 \): Функция \( f(x) = -x^2 \) имеет максимум в точке \( x = 0 \) (поскольку парабола открыта вниз): \[ f(0) = -0^2 = 0 \] На границе \( x = 2 \): \[ f(2) = -2^2 = -4 \] Таким образом, на промежутке \( [0, 2] \) минимум \( f(2) = -4 \) и максимум \( f(0) = 0 \).
Для \( x > 2 \): Функция \( f(x) = x - 6 \) возрастает на этом интервале. На границе при \( x = 2 \): \[ f(2) = 2 - 6 = -4 \] При увеличении \( x \), значение функции будет расти, и стремится к \( +\infty \) при \( x \) стремящемся к \( +\infty \). Таким образом, здесь нет нижней границы, но верхняя граница не ограничена.
Общее поведение функции:
- Минимальное значение функции достигается при \( x = 2 \): \[ \text{Минимум } f(2) = -4 \]
- Максимальное значение достигается при \( x = 0 \): \[ \text{Максимум } f(0) = 0 \]
Прерывание функции: Функция имеет разрыв в точке \( x = 2 \), потому что:
- Слева: \( f(2) = -4 \) (подходя к 2 по интервалу \( [0, 2] \))
- Справа: \( f(2) = -4 \) (начиная с интервала \( x > 2 \)). Однако, значения совпадают на границе, поэтому разрыва нет по значению функции, но сам переход между частями имеет точку, где определяется новая часть.
Таким образом, функция не прерывается в точке \( x = 2\), поскольку значения слева и справа совпадают.