Чтобы провести полное исследование указанных функций и построить их графики, необходимо выполнить несколько шагов, которые помогут понять поведение каждой функции. Давайте рассмотрим общий план действий:
- Определение области определения функции: необходимо выяснить, для каких значений x функция имеет смысл.
- Нахождение пределов: важно определить, как ведет себя функция при стремлении x к границам области определения и к бесконечности.
- Нахождение производной: это поможет определить интервалы возрастания и убывания функции, а также точки экстремума.
- Нахождение вторичной производной: это необходимо для определения выпуклости и вогнутости графика функции.
- Нахождение значений функции в ключевых точках: следует вычислить значения функции в точках, которые могут быть интересны для построения графика.
- Построение графика функции: на основе полученных данных можно нарисовать график функции.
Теперь давайте применим этот алгоритм к каждой из предложенных функций.
1. y = (x^2 - 2x + 2) / (x - 1)
- Область определения: x ≠ 1.
- Пределы: lim (x → 1) y = ∞, lim (x → ±∞) y = ∞.
- Производная: y' = (2(x - 1) - (x^2 - 2x + 2)) / (x - 1)^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
2. y = (x + 1) / (x - 1)^2
- Область определения: x ≠ 1.
- Пределы: lim (x → 1) y = ∞, lim (x → ±∞) y = 0.
- Производная: y' = ((x - 1)^2 - 2(x + 1)(x - 1)) / (x - 1)^4.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
3. y = e^(1/(5 + x))
- Область определения: x > -5.
- Пределы: lim (x → -5) y = e^(-∞) = 0, lim (x → ∞) y = e^0 = 1.
- Производная: y' = -e^(1/(5 + x)) / (5 + x)^2.
- Экстремумы: y' < 0, функция убывает.
- График: строим на основе найденных данных.
4. y = x / (9 - x)
- Область определения: x ≠ 9.
- Пределы: lim (x → 9) y = ∞, lim (x → ±∞) y = -1.
- Производная: y' = (9 - x - x) / (9 - x)^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
5. y = (4x - x^2 - 4) / x
- Область определения: x ≠ 0.
- Пределы: lim (x → 0) y = ∞, lim (x → ±∞) y = -∞.
- Производная: y' = (x(4 - 2x) - (4x - x^2 - 4)) / x^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
6. y = x^2 / (4x^2 - 1)
- Область определения: x ≠ ±0.5.
- Пределы: lim (x → ±0.5) y = ∞, lim (x → ±∞) y = 0.
- Производная: y' = (8x(4x^2 - 1) - 2x^2(8x)) / (4x^2 - 1)^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
7. y = ln(x) / √x
- Область определения: x > 0.
- Пределы: lim (x → 0) y = -∞, lim (x → ∞) y = 0.
- Производная: y' = (1/√x - ln(x)/(2x√x)) / x.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
8. y = x + ln(x) / x
- Область определения: x > 0.
- Пределы: lim (x → 0) y = ∞, lim (x → ∞) y = ∞.
- Производная: y' = 1 - (ln(x) - 1)/x^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
9. y = x - ln(1 + x^2)
- Область определения: x ∈ R.
- Пределы: lim (x → ±∞) y = ∞.
- Производная: y' = 1 - (2x)/(1 + x^2).
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
10. y = x^3 / (x^2 - x + 1)
- Область определения: x ∈ R.
- Пределы: lim (x → ±∞) y = ∞.
- Производная: y' = (3x^2(x^2 - x + 1) - x^3(2x - 1))/(x^2 - x + 1)^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
11. y = x^2 - 2ln(x)
- Область определения: x > 0.
- Пределы: lim (x → 0) y = ∞, lim (x → ∞) y = ∞.
- Производная: y' = 2x - (2/x).
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
12. y = x^3e^(-x^2/2)
- Область определения: x ∈ R.
- Пределы: lim (x → ±∞) y = 0.
- Производная: y' = e^(-x^2/2)(3x^2 - x^4).
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
13. y = (x^2 - x - 1) / (x^2 - 2x)
- Область определения: x ≠ 0 и x ≠ 2.
- Пределы: lim (x → 0) y = -1, lim (x → 2) y = ∞, lim (x → ±∞) y = 1.
- Производная: y' = ((2x - 1)(x^2 - 2x) - (x^2 - x - 1)(2x - 2)) / (x^2 - 2x)^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
14. y = (x - 2)^2 / (x + 1)
- Область определения: x ≠ -1.
- Пределы: lim (x → -1) y = ∞, lim (x → ±∞) y = ∞.
- Производная: y' = (2(x - 2)(x + 1) - (x - 2)^2) / (x + 1)^2.
- Экстремумы: решаем y' = 0.
- График: строим на основе найденных данных.
После завершения всех этих шагов для каждой функции вы сможете получить полное представление о ее поведении и построить соответствующий график. Это поможет вам лучше понять, как функции взаимодействуют с различными значениями x и какие у них есть особенности.