Чтобы установить соответствие между характером монотонности и выпуклости функции \(y = x^3 + 1.5x^2 - 6x - 2\), сначала найдём первую и вторую производные функции.
Первая производная: \[ y' = 3x^2 + 3x - 6 \]
Вторая производная: \[ y'' = 6x + 3 \]
Теперь проанализируем заданные интервалы:
При \(x \in (0; 2)\):
- \[ y' = 3x^2 + 3x - 6 \] (анализ знака для монотонности)
- \[ y'' = 6x + 3 \] (анализ знака для выпуклости)
При \(x \in (-1.5; 0.5)\):
- \[ y' = 3x^2 + 3x - 6 \]
- \[ y'' = 6x + 3 \]
При \(x \in (-10; -1)\):
- \[ y' = 3x^2 + 3x - 6 \]
- \[ y'' = 6x + 3 \]
При \(x \in (1.5; 10)\):
- \[ y' = 3x^2 + 3x - 6 \]
- \[ y'' = 6x + 3 \]
Проведём анализ.
Анализ:
При \(x \in (0; 2)\):
- \[ y' > 0 \], значит, функция возрастает.
- \[ y'' > 0 \], значит, функция выпукла вверх.
- Вывод: функция возрастает и выпукла вверх.
При \(x \in (-1.5; 0.5)\):
- \[ y' \] сменяет знак, функция может как возрастать, так и убывать.
- \[ y'' \] меняет знак, также может быть выпукла вниз и вверх.
При \(x \in (-10; -1)\):
- \[ y' < 0 \], значит, функция убывает.
- \[ y'' < 0 \], значит, функция выпукла вниз.
- Вывод: функция убывает и выпукла вниз.
При \(x \in (1.5; 10)\):
- \[ y' > 0 \], значит, функция возрастает.
- \[ y'' > 0 \], значит, функция выпукла вверх.
- Вывод: функция возрастает и выпукла вверх.
Итоговое соответствие:
- При \(x \in (0; 2)\): Функция выпукла вверх и возрастает.
- При \(x \in (-1.5; 0.5)\): Точный характер определить без дальнейшего анализа сложнее.
- При \(x \in (-10; -1)\): Функция выпукла вниз и убывает.
- При \(x \in (1.5; 10)\): Функция выпукла вверх и возрастает.