Давайте разберем задачу по шагам и подробно объясним все этапы.
Дана функция:
\[ y = \frac{2}{x + 1} \]
1. Область определения функции
Область определения — это все значения \( x \), для которых функция существует (знаменатель не равен нулю).
- Знаменатель \( x + 1 \neq 0 \)
- Значит, \( x \neq -1 \)
Ответ:
\[ \boxed{\text{Область определения: } \mathbb{R} \setminus \{-1\}} \]
или словами: все числа, кроме \(-1\).
2. Область значений функции
Рассмотрим, какие значения может принимать \( y \).
- Величина \( y \) может принимать любые значения, кроме тех, при которых знаменатель равен нулю или функция не определена.
- Так как \( y = \frac{2}{x+1} \), значение \( y \) может быть любым, кроме нуля (так как для \( y = 0 \), необходимо \( 2/(x+1)=0 \), что невозможно).
Посмотрим подробнее:
- \( y = 0 \Rightarrow \) \(\frac{2}{x+1} = 0 \)
- Решение: \(\frac{2}{x+1} = 0 \)
Нет решения, потому что дробь равна нулю, только если числитель равен нулю, но он равен 2.
Значит, \( y \) не может быть равен нулю.
Ответ:
\[ \boxed{\text{Область значений: } \mathbb{R} \setminus \{0\}} \]
3. Построение графика функции
График функции \( y = \frac{2}{x+1} \):
Это гипербола с асимптотами:
- Вертикальная асимптота: \( x = -1 \) (где функция не определена)
- Горизонтальная асимптота: \( y = 0 \) (когда \( x \to \pm \infty \), \( y \to 0 \))
Для построения:
- Возьмем несколько точек: например, при \( x = 0 \), \( y = 2/(0+1) = 2 \)
- при \( x = 1 \), \( y = 2/2=1 \)
- при \( x = -2 \), \( y=2/(-2+1)=2/(-1) = -2 \)
- при \( x = -0.5 \), \( y=2/(-0.5+1)=2/0.5=4 \)
Образец графика — гипербола, которая "разделяется" асимптотами.
4. Определение четности или нечетности функции
- функция \( y = \frac{2}{x+1} \) не является четной или нечетной, потому что при замене \( x \) на \( -x \):
\[ y(-x) = \frac{2}{-x+1} \]
Это не равно \( y(x) \) или \( -y(x) \), следовательно, функция не является четной или нечетной.
5. Промежутки возрастания и убывания
Для определения ищем производную:
\[ y = \frac{2}{x+1} \]
Производная:
\[ y' = \frac{d}{dx} \left( \frac{2}{x+1} \right) \]
Используем правило дифференцирования дроби (или запишем:
\[ y = 2 (x+1)^{-1} \]
тогда:
\[ y' = 2 \cdot (-1) (x+1)^{-2} = - \frac{2}{(x+1)^2} \]
- Производная \( y' \) всегда отрицательна, кроме точки \( x = -1 \), где она не определена.
- Значит, функция убывает на всей своей области определения.
Ответ:
- Функция убывает на интервале: \(\mathbb{R} \setminus \{-1\}\)
- Нет интервалов возрастания
6. Значения функции при \( x = 3 \) и \( x = -1 \)
- при \( x=3 \):
\[ y = \frac{2}{3+1} = \frac{2}{4} = 0.5 \]
- при \( x=-1 \):
Функция не определена (знаменатель равен нулю).
Ответ:
- \( y(3) = 0.5 \)
- при \( x = -1 \) функция не существует.
Итоговый ответ:
- Область определения: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \)
- Область значений: \( \mathbb{R} \setminus \{0\} \)
- График: гипербола с вертикальной асимптотой \( x=-1 \) и горизонтальной \( y=0 \)
- Четность: функция нечетная или четная
- Промежутки возрастания/убывания: функция убывает на всей области
- Значения при \( x=3 \): 0.5
- Значение при \( x=-1 \): не существует.
Если нужно дополнительно построить график или объяснить еще что-то — скажите!