Определи неверное свойство степенной функции y = x p y=x p , где p = − 2 n p=−2n, а n n — натуральное число. 1. Областью определения является множество действительных чисел. 2. Множеством значений является множество положительных чисел. 3. Функция чётная. 4. Функция убывает при x > 0 x>0 и возрастает при x < 0 x<0. 5. Функция ограничена снизу. 6. Функция не имеет наибольшего и наименьшего значения. Выбери верный вариант.
Ответ нейросети
16 мая 2025 17:10
Рассмотрим функцию ( y = x^p ), где ( p = -2n ), а ( n ) — натуральное число (то есть ( n = 1, 2, 3, \ldots )). Поскольку ( p = -2n ), это чётное отрицательное число (например, при ( n=1 ), ( p=-2 ); при ( n=2 ), ( p=-4 ) и так далее).
Разобьём каждое утверждение и определим, какое из них неверное.
1. Область определения — множество действительных чисел.
Так как ( p ) — отрицательное чётное число, то для функции ( y = x^p ) есть ограничения:
- ( x^p ) задано для всех ( x \neq 0 ), потому что отрицательные степени подразумевают деление: ( x^p = 1 / x^{|p|} ).
- При ( x=0 ) выражение недопустимо (деление на ноль).
Значит, область определения — все ( \mathbb{R} \setminus {0} ). Не вся совокупность действительных чисел, поэтому первое утверждение — ложное. Но в условии говорится "Областью определения является множество действительных чисел," — это неверно, так как ( x=0 ) недопустимо.
2. Множество значений — множество положительных чисел.
Поскольку ( p ) чётное и отрицательное, то:
- ( x^{p} = 1 / x^{|p|} ).
Для ( x>0 ), ( y = 1 / x^{|p|} ) — положительное число, так как деление положительных чисел даёт положительный результат.
Для ( x<0 ):
- ( x^{p} = 1 / x^{|p|} ).
- поскольку чётное ( |p| ), ( x^{|p|} ) — тоже положительное число (независимо от знака ( x )), тогда деление даёт положительное число.
Итак, в обоих случаях ( y > 0 ).
Следовательно, множество значений —subset положительных чисел. Это верно.
3. Функция чётная.
Поскольку ( p ) чётное, и экспонента совпадает для ( x ) и ( -x ):
[ (-x)^p = (-1)^p \cdot x^p = x^p, ]
так как ( p ) чётное, ( (-1)^p=1 ).
Значит, ( y = x^p ) — чётная функция. Верно.
4. Функция убывает при ( x>0 ) и возрастает при ( x<0 ).
Рассмотрим:
- для ( x>0 ):
[ y = 1 / x^{|p|}, ]
где ( |p| ) — чётное, значит:
[ y \to 0 \text{ при } x \to +\infty, ] и [ y \to +\infty \text{ при } x \to 0^+. ]
Это монотонно убывающая функция на ( (0, +\infty) ).
- для ( x<0 ):
Аналогично,
[ y=1 / x^{|p|}, ]
но ( x<0 ), и ( x^{|p|} ) — положительно, так как экспонента чётная.
При ( x \to 0^- ):
[ y \to +\infty, ] и при ( x \to -\infty ):
[ y \to 0^+, ]
на интервале ( (-\infty, 0) ), функция убывает или возрастает? Внимание: поскольку ( y=1 / x^{|p|} ), при ( x<0 ):
- ( y \to +\infty ) при ( x \to 0^- ),
- ( y \to 0^+ ) при ( x \to -\infty ).
Это убывающая с точки зрения изменения ( y ).
Итак, утверждение, что функция убывает при ( x>0 ) и возрастает при ( x<0 ), — неверно. Функция убывает на обеих половинах, что делает утверждение неверным.
5. Функция ограничена снизу.
На ( (0, +\infty) ):
[ y \to +\infty \text{ при } x \to 0^+, ]
и
[ y \to 0^+ \text{ при } x \to +\infty. ]
Значит, снизу — она не ограничена, так как при ( x \to 0^+ ), ( y \to +\infty ). Там нет нижней границы.
На отрицательной стороне:
[ x \to 0^-,\quad y \to +\infty, ]
и при ( x \to -\infty ), ( y \to 0^+ ).
Поэтому функция ограничена снизу (в области ( x<0 ) — снизу 0, а в области ( x>0 )), если считать область всей функции за ( \mathbb{R} \setminus {0} ). На самом деле, при ( x \to 0^+ ), ( y \to +\infty ), функция не ограничена сверху, а также не ограничена снизу. Поэтому это утверждение неверное.
6. Функция не имеет наибольшего и наименьшего значения.
Поскольку на ( (0, +\infty) ):
- ( y \to +\infty ) при ( x \to 0^+ ), то максимум — не существует.
- ( y \to 0^+ ) при ( x \to +\infty ), то это значение — инфимум, но не максимум, поскольку ( y ) не достигает нуля.
На ( (-\infty, 0) ):
- ( y \to 0^+ ) при ( x \to -\infty ),
- ( y \to +\infty ) при ( x \to 0^- ).
Значит, на всей области у функции нет верхней или нижней границы, она не достигает ни максимума, ни минимума. Утверждение — верное.
Итог:
Самое важное — это пункт 4 — неправильное описание монотонности: утверждение, что функция убывает при ( x>0 ) и возрастает при ( x<0 ), — неверно.
Ответ: Вариант 4 — неверное свойство.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



