Анализ пересечений кубической функции
Я рассматриваю точки пересечения кубической функции и прямой y = 2x. Уравнение, которое нужно решить: x^3 - 2x - 1 = 0. Я могу разложить на множители при x=-1 и найти остальные корни с помощью квадратной формулы, что даёт приблизительные корни -1, около -0.618 и 1.618. Я проверяю производную, чтобы определить количество корней, и вижу, что существует один действительный корень. Вероятное приближённое решение для x — около 1.3.
Краткий ответ
113
а) \(x^3=x+1\):
\[
x\approx1{,}325.
\]
б) \(x^3=2x\):
\[
x\in\{-\sqrt2;\,0;\,\sqrt2\}.
\]
в) \(x^3=2x+1\):
\[
x\in\left\{-1;\,\frac{1-\sqrt5}{2};\,\frac{1+\sqrt5}{2}\right\}.
\]
114
а) \(y=x^2+1\) — парабола, ветви вверх, вершина \((0;1)\).
б) \(y=-x^2+4\) — парабола, ветви вниз, вершина \((0;4)\).
113. Решение с помощью графика \(y=x^3\)
Уравнение решается по абсциссам точек пересечения графиков \(y=x^3\) и правой части уравнения.
а) \(x^3=x+1\)
Сравниваем графики:
\[ y=x^3,\qquad y=x+1. \]
Они пересекаются примерно при
\[ \boxed{x\approx1{,}325}. \]
Проверка:
\[ 1{,}325^3\approx2{,}326,\qquad 1{,}325+1=2{,}325. \]
Значения практически совпадают.
б) \(x^3=2x\)
\[ x^3-2x=0, \]
\[ x(x^2-2)=0. \]
Отсюда
\[ x=0\quad\text{или}\quad x^2=2. \]
Следовательно,
\[ \boxed{x=-\sqrt2;\;0;\;\sqrt2}. \]
в) \(x^3=2x+1\)
Перенесём всё в левую часть:
\[ x^3-2x-1=0. \]
Разложим на множители:
\[ x^3-2x-1=(x+1)(x^2-x-1). \]
Тогда
\[ x+1=0 \quad\Rightarrow\quad x=-1, \]
\[ x^2-x-1=0 \quad\Rightarrow\quad x=\frac{1\pm\sqrt5}{2}. \]
Ответ:
\[ \boxed{x=-1;\;\frac{1-\sqrt5}{2};\;\frac{1+\sqrt5}{2}}. \]
114. Построение и свойства функций
а) \(y=x^2+1\)
Составим таблицу точек:
\[ \begin{array}{c|ccccc} x&-2&-1&0&1&2\\ \hline y&5&2&1&2&5 \end{array} \]
По этим точкам строится парабола с вершиной
\[ \boxed{(0;1)}. \]
Ветви направлены вверх, ось симметрии — ось \(Oy\).
Свойства:
- область определения: \[ D(y)=(-\infty;+\infty); \]
- область значений: \[ E(y)=[1;+\infty); \]
- функция убывает на \((-\infty;0]\);
- функция возрастает на \([0;+\infty)\);
- наименьшее значение: \[ y_{\min}=1 \quad\text{при }x=0; \]
- нулей нет, так как \(x^2+1>0\);
- функция чётная: \[ f(-x)=f(x). \]
б) \(y=-x^2+4\)
Составим таблицу точек:
\[ \begin{array}{c|ccccc} x&-2&-1&0&1&2\\ \hline y&0&3&4&3&0 \end{array} \]
Получается парабола с вершиной
\[ \boxed{(0;4)}. \]
Ветви направлены вниз, ось симметрии — ось \(Oy\).
Свойства:
- область определения: \[ D(y)=(-\infty;+\infty); \]
- область значений: \[ E(y)=(-\infty;4]; \]
- функция возрастает на \((-\infty;0]\);
- функция убывает на \([0;+\infty)\);
- наибольшее значение: \[ y_{\max}=4 \quad\text{при }x=0; \]
- нули функции: \[ -x^2+4=0 \Rightarrow x=\pm2; \]
- функция положительна при \[ -2<x<2; \]
- функция отрицательна при \[ x<-2 \quad\text{или}\quad x>2; \]
- функция чётная: \[ f(-x)=f(x). \]