Решим задачу по нахождению промежутков возрастания и убывания, точек перегиба и экстремумов для каждой из данных функций.
a) y = 1/(x-2)^2 + 1
- Для нахождения экстремумов и промежутков возрастания/убывания найдем производную функции:
- y' = -2/(x-2)^3
- Производная равна нулю, когда числитель равен нулю, но в данном случае он равен нулю только в бесконечности. Посмотрим знак производной:
- При x < 2, y' > 0 (функция возрастает)
- При x > 2, y' < 0 (функция убывает)
- Таким образом, функция возрастает на (-∞, 2) и убывает на (2, +∞).
- Точка x = 2 является точкой разрыва, но не экстремумом.
б) y = 4 |x| - x^2
- Разделим на два случая: x >= 0 и x < 0.
- Для x >= 0: y = 4x - x^2. Найдем производную:
- y' = 4 - 2x
- Приравняем к нулю: 4 - 2x = 0, x = 2 (экстремум).
- Знаки производной:
- При x < 2, y' > 0 (возрастает)
- При x > 2, y' < 0 (убывает)
- Для x < 0: y = -4x - x^2. Найдем производную:
- y' = -4 - 2x
- Приравняем к нулю: -4 - 2x = 0, x = -2 (экстремум).
- Знаки производной:
- При x < -2, y' < 0 (убывает)
- При x > -2, y' > 0 (возрастает)
- Таким образом, экстремумы: x = -2 (минимум) и x = 2 (максимум).
в) y = 1/(x+1)^3 - 2
- Найдем производную:
- y' = -3/(x+1)^4
- Производная не равна нулю, но меняет знак:
- При x < -1, y' < 0 (функция убывает)
- При x > -1, y' < 0 (функция также убывает)
- Точка x = -1 - это точка перегиба, но экстремумов нет.
г) y = x^2 - 2 |x|
- Разделим на два случая: x >= 0 и x < 0.
- Для x >= 0: y = x^2 - 2x. Найдем производную:
- y' = 2x - 2
- Приравняем к нулю: 2x - 2 = 0, x = 1 (экстремум).
- Знаки производной:
- При x < 1, y' < 0 (убывает)
- При x > 1, y' > 0 (возрастает)
- Для x < 0: y = x^2 + 2x. Найдем производную:
- y' = 2x + 2
- Приравняем к нулю: 2x + 2 = 0, x = -1 (экстремум).
- Знаки производной:
- При x < -1, y' < 0 (убывает)
- При x > -1, y' > 0 (возрастает)
- Таким образом, экстремумы: x = -1 (минимум) и x = 1 (максимум).