Давайте проанализируем функцию \( f(x) = x^2 - 8 \).
1. Найдем промежутки, где функция положительна и отрицательна.
Сначала найдем нули функции: \[ f(x) = 0 \implies x^2 - 8 = 0 \implies x^2 = 8 \implies x = \pm\sqrt{8} = \pm 2\sqrt{2}. \] Таким образом, нули функции находятся в точках \( x = -2\sqrt{2} \) и \( x = 2\sqrt{2} \).
Теперь определим знаки функции на интервалах, разделённых этими нулями:
- Для интервала \( (-\infty, -2\sqrt{2}) \): \[ f(-3) = (-3)^2 - 8 = 9 - 8 = 1 \quad (\text{положительно}). \]
- Для интервала \( (-2\sqrt{2}, 2\sqrt{2}) \): \[ f(0) = 0^2 - 8 = -8 \quad (\text{отрицательно}). \]
- Для интервала \( (2\sqrt{2}, +\infty) \): \[ f(3) = 3^2 - 8 = 9 - 8 = 1 \quad (\text{положительно}). \]
Следовательно, функция положительна на интервалах \( (-\infty, -2\sqrt{2}) \) и \( (2\sqrt{2}, +\infty) \), и отрицательна на интервале \( (-2\sqrt{2}, 2\sqrt{2}) \).
2. Определим промежутки возрастания и убывания.
Найдём производную функции \( f(x) = x^2 - 8 \): \[ f'(x) = 2x. \] Теперь находим точки, где производная равна нулю: \[ 2x = 0 \implies x = 0. \]
Теперь рассмотрим знак производной на интервалах, разделённых точкой \( x = 0 \):
Для интервала \( (-\infty, 0) \): \[ f'(-1) = 2 \cdot (-1) = -2 \quad (\text{отрицательно}). \] Это значит, что функция убывает на интервале \( (-\infty, 0) \).
Для интервала \( (0, +\infty) \): \[ f'(1) = 2 \cdot 1 = 2 \quad (\text{положительно}). \] Это значит, что функция возрастает на интервале \( (0, +\infty) \).
Итоги:
- Функция положительна на интервалах \( (-\infty, -2\sqrt{2}) \) и \( (2\sqrt{2}, +\infty) \); отрицательна на интервале \( (-2\sqrt{2}, 2\sqrt{2}) \).
- Функция убывает на \( (-\infty, 0) \) и возрастает на \( (0, +\infty) \).