Давайте поэтапно решим задачу и объясним все шаги.
1. Данная функция:
\[ y = \frac{2}{x + 1} \]
2. Область определения функции
Область определения — это все значения \(x\), для которых выражение в знаменателе не равно нулю (так как деление на ноль невозможно).
\[ x + 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq -1 \]
Ответ: Область определения — все числа, кроме \(-1\): \[ D = \mathbb{R} \setminus \{-1\} \]
3. Область значений функции
Рассмотрим, какие значения может принимать \(y\).
- Если \(x \to -1\) слева, то \(x + 1 \to 0^-\), соответственно \(\frac{2}{x+1} \to -\infty\).
- Если \(x \to -1\) справа, то \(x + 1 \to 0^+\), и \(\frac{2}{x+1} \to +\infty\).
Так как \(y\) — рациональная функция, она может принимать любые значения, кроме, возможно, какого-то ограниченного значения.
Нет значения, которое невозможно достичь, кроме асимптот.
Найдем горизонтальную асимптоту:
Так как при больших \(|x|\),
\[
y \approx \frac{2}{x}
\]
и она стремится к 0. Проверьте, можем ли получить \(y=0\):
\[ \frac{2}{x+1} = 0 \Rightarrow 2=0 \quad \text{ — невозможно} \]
Ответ: Значения соответствуют всему множеству \(\mathbb{R}\), кроме \(0\).
Итак, область значений: \[ Y \in \mathbb{R} \setminus \{0\} \]
4. Четная или нечетная функция
Функция — рациональная с выражением \(\frac{2}{x+1}\).
Проведем проверку:
\[ f(-x) = \frac{2}{-x+1} \]
Чтобы быть четной:
\[ f(-x) = f(x) \Rightarrow \frac{2}{-x+1} = \frac{2}{x+1} \]
Это равно при
\[ -x+1 = x+1 \Rightarrow -x = x \Rightarrow x=0 \]
Но это не для всех \(x\). Следовательно, функция не является четной.
Теперь проверим, является ли она нечетной:
\[ f(-x) = -f(x)? \]
\[ \frac{2}{-x+1} \stackrel{?}{=} - \frac{2}{x+1} \]
\[ \frac{2}{-x+1} = - \frac{2}{x+1} \] \[ \frac{2}{-x+1} = - \frac{2}{x+1} \]
Множим обе части на \((x+1)(-x+1)\):
\[ 2(x+1) = -2(-x+1) \]
\[ 2(x+1) = -2(-x+1) \]
Раскроем скобки:
\[ 2x + 2 = -2(-x+1) = -2(-x) - 2(1) = 2x - 2 \]
Получается:
\[ 2x + 2 = 2x - 2 \]
\[ 2 = -2 \]
Это невозможно, значит, функция не является нечетной.
Вывод:
- Не является ни четной, ни нечетной.
5. Промежутки возрастания и убывания
Обозначим функцию как:
\[ f(x) = \frac{2}{x+1} \]
Найдем производную:
\[ f'(x) = \frac{d}{dx} \left( \frac{2}{x+1} \right) \]
Используем правило дифференцирования для дроби:
\[ f'(x) = -2 \cdot \frac{1}{(x+1)^2} = -\frac{2}{(x+1)^2} \]
Поскольку квадрат в знаменателе всегда положителен, то:
\[ f'(x) = -\frac{2}{(x+1)^2} < 0 \]
Для всех \(x \neq -1\).
Следовательно:
- Производная отрицательна на всей области определения, значит функция строго убывает на всей её области.
6. Значения функции при \(x=3\) и \(x=-1\)
- При \(x=3\):
\[ y = \frac{2}{3 + 1} = \frac{2}{4} = 0.5 \]
- При \(x=-1\):
Так как в точке \(-1\) есть асимптота, значение функции в точке \(-1\) не определено. Но можем рассчитать предельные значения:
\[ \lim_{x \to -1^-} f(x) = -\infty \] \[ \lim_{x \to -1^+} f(x) = +\infty \]
Итог:
| Параметр | Ответ |
|---|---|
| Область определения | \(x \in \mathbb{R} \setminus \{-1\}\) |
| Область значений | \( y \in \mathbb{R} \setminus \{0\} \) |
| Четная/нечетная | Не является ни четной, ни нечетной |
| Промежутки возрастания/убывания | Убывает на всей области |
| Значение при \(x=3\) | \(0.5\) |
| Значение при \(x=-1\) | Не определено (асимптота) |
Если нужно построить график или есть еще вопросы — сообщите!