Исследовать на монотонность функцию: 1. y = 2 - 5x; 2. y = x^3 +4; 3. y = x^3 +2x^2; 4. y = - 3x^3 - x; 5. y = x^0,5 +x^5; 6. y=- x^3 - x^0,5
Ответ нейросети
01 февраля 2025 08:13
Чтобы исследовать монотонность функции, необходимо найти производную функции и определить, где она положительна, отрицательна или равна нулю. Монотонность функции описывается как монотонно возрастающая (если производная положительна) или монотонно убывающая (если производная отрицательна).
1. y = 2 - 5x
Шаг 1: Найдем производную функции.
( y' = \frac{d}{dx}(2 - 5x) = -5 )
Шаг 2: Анализ производной.
Производная ( y' = -5 ) — постоянная и отрицательная для всех ( x ).
Это значит, что функция монотонно убывает на всей области определения.
2. y = x^3 + 4
Шаг 1: Найдем производную функции.
( y' = \frac{d}{dx}(x^3 + 4) = 3x^2 )
Шаг 2: Анализ производной.
Производная ( y' = 3x^2 ) — всегда неотрицательна, так как квадрат любого числа не может быть отрицательным:
- ( y' = 0 ) только в точке ( x = 0 ) (локальный минимум).
- Для ( x < 0 ) и ( x > 0 ) производная положительна.
Таким образом, функция:
- Убывает на интервале ( (-\infty, 0) ).
- Убывает на интервале ( (0, +\infty) ).
3. y = x^3 + 2x^2
Шаг 1: Найдем производную функции.
( y' = \frac{d}{dx}(x^3 + 2x^2) = 3x^2 + 4x )
Шаг 2: Найдем точки, где производная равна нулю.
( 3x^2 + 4x = 0 )
( x(3x + 4) = 0 )
Решения:
- ( x = 0 )
- ( 3x + 4 = 0 \Rightarrow x = -\frac{4}{3} )
Шаг 3: Исследуем знаки производной.
Для ( x < -\frac{4}{3} ), например ( x = -2 ):
( y' = 3(-2)^2 + 4(-2) = 12 - 8 = 4 ) (положительно) → возрастает.Для ( -\frac{4}{3} < x < 0 ), например ( x = -1 ):
( y' = 3(-1)^2 + 4(-1) = 3 - 4 = -1 ) (отрицательно) → убывает.Для ( x > 0 ), например ( x = 1 ):
( y' = 3(1)^2 + 4(1) = 3 + 4 = 7 ) (положительно) → возрастает.
Таким образом, функция:
- Убывает на интервале ( \left(-\frac{4}{3}, 0\right) )
- Возрастает на интервалах ( (-\infty, -\frac{4}{3}) ) и ( (0, +\infty) )
4. y = -3x^3 - x
Шаг 1: Найдем производную функции.
( y' = \frac{d}{dx}(-3x^3 - x) = -9x^2 - 1 )
Шаг 2: Анализ производной.
Производная ( y' = -9x^2 - 1 ) — всегда отрицательна, так как:
- ( -9x^2 ) всегда не положительно и -1 делает его строго отрицательным.
Таким образом, функция монотонно убывает на всей области определения.
5. y = x^{0.5} + x^5
Шаг 1: Найдем производную функции.
( y' = \frac{d}{dx}(x^{0.5}) + \frac{d}{dx}(x^5) = \frac{1}{2}x^{-0.5} + 5x^4 )
Шаг 2: Анализ производной.
- ( \frac{1}{2}x^{-0.5} ) определено для ( x > 0 ) и стремится к бесконечности, когда ( x ) стремится к 0.
- ( 5x^4 ) — положительный для всех ( x > 0 ).
Таким образом, ( y' > 0 ) для ( x > 0 ) и на интервале ( (0, +\infty) ) функция возрастает. Для ( x < 0 ) производная не определена.
6. y = -x^3 - x^{0.5}
Шаг 1: Найдем производную функции.
( y' = \frac{d}{dx}(-x^3) + \frac{d}{dx}(-x^{0.5}) = -3x^2 - \frac{1}{2}x^{-0.5} )
Шаг 2: Анализ производной.
Мы видим, что для ( x > 0 ):
- ( -3x^2 ) - отрицательно.
- ( -\frac{1}{2}x^{-0.5} ) - тоже отрицательно.
Таким образом, ( y' < 0 ) для ( x > 0 ), следовательно на этом интервале функция убывает. Для ( x < 0 ) функция не определена.
Резюме:
- y = 2 - 5x: монотонно убывает.
- y = x^3 + 4: возрастает на интервале и убывает на (-∞, 0).
- y = x^3 + 2x^2: убывает на ( \left(-\frac{4}{3}, 0\right) ) и возрастает на других интервалах.
- y = -3x^3 - x: монотонно убывает.
- y = x^{0.5} + x^5: возрастает на ( (0, +\infty) ).
- y = -x^3 - x^{0.5}: убывает на ( (0, +\infty) ).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



