Постройте график функции у= 3- х+5/х3+5х и определите, при каких значениях m прямая y m не имеет с графиком общих точек.
Ответ нейросети
17 марта 2025 05:25
Чтобы решить задачу, начнем с анализа функции и построения графика, а затем определим, при каких значениях ( m ) прямая ( y = m ) не имеет пересечений с графиком функции.
Шаг 1: Анализ функции
Функция, которую нам нужно исследовать, имеет вид: [ y = 3 - x + \frac{5}{x^3 + 5x} ]
Для начала определим области, где эта функция определяется. Сначала отметим, что дробь ( \frac{5}{x^3 + 5x} ) не будет определена, если знаменатель равен нулю. Найдем корни уравнения: [ x^3 + 5x = 0 ] Факторизуем: [ x(x^2 + 5) = 0 ] Это уравнение имеет решения: [ x = 0 \quad \text{или} \quad x^2 + 5 = 0 ] Из второго уравнения ( x^2 + 5 = 0 ) мы получаем комплексные корни, поэтому единственное действительное решение — это ( x = 0 ).
Таким образом, функция ( y ) не определена при ( x = 0 ).
Шаг 2: Исследование поведения функции
Теперь давайте проанализируем, как ведет себя функция при различных значениях ( x ).
При ( x \to +\infty ): [ y \approx 3 - x \to -\infty ]
При ( x \to -\infty ): [ y \approx 3 - x \to +\infty ]
При ( x \to 0^+ ) (приближаясь к нулю справа): [ y = 3 - 0 + \frac{5}{0^3 + 5 \cdot 0} = 3 + \infty = +\infty ]
При ( x \to 0^- ) (приближаясь к нулю слева): [ y = 3 - 0 + \frac{5}{0^3 + 5 \cdot 0} = 3 + \infty = +\infty ]
Таким образом, функция стремится к ( +\infty ) при подходе к нулю с обеих сторон.
Шаг 3: Нахождение экстремумов функции
Чтобы лучше понять поведение функции, найдем производную и исследуем её: [ y = 3 - x + \frac{5}{x^3 + 5x} ] Вычислим производную: [ y' = -1 + \frac{d}{dx}\left(\frac{5}{x^3 + 5x}\right) ] Используем правило производной для дроби: [ \frac{d}{dx} \left(\frac{u}{v}\right) = \frac{u'v - uv'}{v^2} ] где ( u = 5 ) (постоянная, поэтому ( u' = 0 )) и ( v = x^3 + 5x ) (для которого ( v' = 3x^2 + 5 )).
Подставляем: [ y' = -1 + \frac{0 \cdot (x^3 + 5x) - 5(3x^2 + 5)}{(x^3 + 5x)^2} = -1 - \frac{15x^2 + 25}{(x^3 + 5x)^2} ]
Поскольку дробь всегда отрицательна (при ( x \neq 0 )), то ( y' < 0 ) для всех ( x \neq 0 ). Это означает, что функция убывает на интервалах ( (-\infty, 0) ) и ( (0, +\infty) ).
Шаг 4: Определение значений ( m )
Теперь, давайте определить, при каких ( m ) прямая ( y = m ) не будет пересекаться с графиком функции.
На интервале ( (-\infty, 0) ):
- Функция убывает от ( +\infty ) до некоторого значения, которое мы можем обозначить как ( y(0^-) = +\infty ).
На интервале ( (0, +\infty) ):
- Функция убывает от ( +\infty ) до ( -\infty ).
Таким образом, на интервале ( (0, +\infty) ) достигается все значения ( y ), в то время как на интервале ( (-\infty, 0) ) - функция уверенно уходит в минус.
Ответ
Следовательно, прямая ( y = m ) не будет пересекаться с графиком функции, если ( m ) больше максимального значения функции на интервале ( (0, +\infty) ).
Поэтому, можно заключить: [ m > 3 ]
Таким образом, прямая ( y = m ) не будет иметь общих точек с графиком функции для ( m > 3 ).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



