Сверь числа и знаки с фото.
1 Функцияның өсу және кему аралықтарын табыңыз \(f(x) = 3x^4 + 4x^3\) ?
Жауабы: \(f(x)=3x^4+4x^3\) функциясы \((-\infty;-1]\) аралығында кемиді, ал \([-1;+\infty)\) аралығында өседі. \(x=-1\) нүктесінде минимум: \(f(-1)=-1\).
Шешу қадамдары:
Туындыны табамыз: \[ f'(x)=12x^3+12x^2=12x^2(x+1). \]
Туынды нөлге тең болатын нүктелер: \[ 12x^2(x+1)=0 \Rightarrow x=0,\quad x=-1. \]
Сан осін осы нүктелермен бөліп, әр аралықта туындының таңбасын анықтаймыз:
- \(x<-1\): \(x^2>0\), \(x+1<0\), демек \(f'(x)<0\) — функция кемиді;
- \(-1<x<0\): \(x+1>0\), демек \(f'(x)>0\) — функция өседі;
- \(x>0\): \(x+1>0\), демек \(f'(x)>0\) — функция өседі.
- \(x=0\) нүктесінде туынды нөлге тең, бірақ оның таңбасы өзгермейді: екі жағында да \(f'(x)>0\). Сондықтан \(x=0\) — экстремум емес. Функция \(x=0\) нүктесінен өткенде өсуін жалғастырады.
Тексеру: \(f(-2)=16\), \(f(-1)=-1\), \(f(0)=0\), \(f(1)=7\). Мәндер \(16\to-1\) кемиді, содан кейін \(-1\to0\to7\) өседі. Бұл табылған аралықтарға сәйкес келеді.
Өсу аралықтарын \([-1;0]\) және \([0;+\infty)\) деп те жазуға болады; функция үзіліссіз болғандықтан, оларды біріктіріп \([-1;+\infty)\) деуге болады.