Краткий ответ
Для функции
\[
y=\frac{x^2-3x+2}{x^2}
\]
получаем:
- область определения: \(\mathbb R\setminus\{0\}\);
- нули функции: \(x=1\) и \(x=2\);
- вертикальная асимптота: \(x=0\);
- горизонтальная асимптота: \(y=1\);
- минимум: \(\left(\frac43,-\frac18\right)\);
- функция возрастает на \((-\infty,0)\) и \(\left(\frac43,+\infty\right)\), убывает на \(\left(0,\frac43\right)\).
1. Преобразуем функцию
Разложим числитель на множители:
\[ y=\frac{(x-1)(x-2)}{x^2} =1-\frac3x+\frac2{x^2}. \]
Знаменатель не должен равняться нулю, поэтому
\[ D(y)=(-\infty,0)\cup(0,+\infty). \]
Функция не является ни чётной, ни нечётной.
2. Нули и знак функции
\[ (x-1)(x-2)=0 \]
Отсюда:
\[ x_1=1,\qquad x_2=2. \]
Так как \(x^2>0\) при \(x\ne0\), знак функции определяется числителем:
\[ \begin{array}{c|cccccc} x&(-\infty,0)&0&(0,1)&1&(1,2)&2&(2,+\infty)\\ \hline y&+&-&+&0&-&0&+ \end{array} \]
3. Асимптоты
При \(x\to0\):
\[ \lim_{x\to0-}y=\lim_{x\to0+}y=+\infty, \]
поэтому вертикальная асимптота:
\[ \boxed{x=0}. \]
При \(x\to\pm\infty\):
\[ \lim_{x\to\pm\infty}y=1, \]
поэтому горизонтальная асимптота:
\[ \boxed{y=1}. \]
4. Исследуем возрастание и убывание
Найдём производную:
\[ y'=\left(1-\frac3x+\frac2{x^2}\right)' =\frac3{x^2}-\frac4{x^3} =\frac{3x-4}{x^3}. \]
Критическая точка:
\[ 3x-4=0 \quad\Rightarrow\quad x=\frac43. \]
Знак производной:
- на \((-\infty,0)\): \(y'>0\), функция возрастает;
- на \(\left(0,\frac43\right)\): \(y'<0\), функция убывает;
- на \(\left(\frac43,+\infty\right)\): \(y'>0\), функция возрастает.
Значение в точке минимума:
\[ y\left(\frac43\right) =\frac{\frac{16}{9}-4+2}{\frac{16}{9}} =-\frac18. \]
Следовательно, минимум:
\[ \boxed{\left(\frac43,-\frac18\right)}. \]
5. Точки для построения графика
Удобно отметить точки:
\[ \left(\frac23,1\right),\quad (1,0),\quad \left(\frac43,-\frac18\right),\quad (2,0),\quad \left(4,\frac38\right). \]
Также можно взять точку на левой ветви:
\[ f(-2)=3,\qquad (-2,3). \]
Как выглядит график
- При \(x<0\) левая ветвь находится выше оси \(Ox\), возрастает от \(y\approx1\) до \(+\infty\).
- При \(x>0\) график начинается с \(+\infty\), проходит через \((1,0)\), достигает минимума \(\left(\frac43,-\frac18\right)\), затем возрастает, проходит через \((2,0)\) и приближается к прямой \(y=1\) снизу.
- Проведи пунктиром асимптоты \(x=0\) и \(y=1\), затем плавно соедини отмеченные точки.
Проверка: \(f(1)=0\), \(f(2)=0\), а \(f\left(\frac43\right)=-\frac18\), что подтверждает найденные точки.
