Объяснение:
z = 1/(2x^2) + 1/(2y^2), при условии 1/x^4 + 1/y^4 = 2
Выразим y через x
1/y^4 = 2 - 1/x^4 = (2x^4 - 1)/x^4
1/(2y^2) = √(2x^4 - 1)/(2x^2)
Область определения: x ≠ 0; y ≠ 0; x^4 > 1/2; |x| > 1/(кор. 4 ст. из 2) ≈ 0,84
В функцию z входит 1/(2y^2), поэтому я так и написал.
z = 1/(2x^2) + 1/(2y^2) = 1/(2x^2) + √(2x^4 - 1)/(2x^2) = (√(2x^4 - 1) + 1) / (2x^2)
Теперь находим производную функции уже одной переменной.
z ' = [8x^3/(2√(2x^4 - 1))*2x^2 - 4x(√(2x^4 - 1) + 1) ] / (4x^4) =
= [2x^4/√(2x^4 - 1) - √(2x^4 - 1) - 1] / x^3
В точке экстремума производная, то есть ее числитель, равна 0.
2x^4/√(2x^4 - 1) - √(2x^4 - 1) - 1 = 0
(2x^4 - (2x^4 - 1)) / √(2x^4 - 1) = 1
1/√(2x^4 - 1) = 1
√(2x^4 - 1) = 1
2x^4 - 1 = 1
2x^4 = 2
x^4 = 1
x1 = -1; x2 = 1;
y^4 = x^4/(2x^4 - 1) = 1/(2-1) = 1; y1 = -1; y2 = 1.
z = 1/(2x^2) + 1/(2y^2) = 1/(2*1) + 1/(2*1) = 1
Критические точки: (-1; -1; 1); (-1; 1; 1); (1; -1; 1); (1; 1; 1).
При x = -2 < -1 будет
z ' = (2*16/√15 - √15 - 1) / (-8) ≈ 3,4/(-8) < 0
Функция падает.
При x = -0,9 € (-1; -1/(кор. 4 ст из 2) ) будет
z ' = (2*0,9^4/√(2*0,9^4-1) - √(2*0,9^4-1) - 1) / (-0,9)^3 =
= (1,3122/√0,3122 - √0,3122 - 1) / (-0,729) ≈ 0,8/(-0,73) < 0
Функция падает.
При x < -1 функция падает и при x > -1 функция тоже падает.
Значит, x = -1 - это критическая точка, но не экстремум.
Тоже самое с x = 1.
При x € (1/кор. 4 ст из 2); 1) функция растет, и при x > 1 функция тоже растет.
Поэтому у этой функции экстремумов нет.

1. Область определения:

x∈(-∞;-1)∪(-1;2)∪(2;+∞)
2. Найдём точки пересечения с осями:
![y=\frac{x^3+x^2-x-2}{x^2-x-2}=0\\y(0)=-2/-2=1\\x^3+x^2-x-2=0\\ax^3+bx^2+cx+d=0\\a=1;b=1;c=-1;d=-2\\p=\frac{3ac-b^2}{3a^2} =\frac{-3-1}{3} =-4/3\\q=\frac{2b^3-9abc+27a^2d}{27a^3} =\frac{2+9-27*2}{27} =-43/27\\x=\sqrt[3]{\frac{-q}{2}+\sqrt{\frac{q^2}{4}+\frac{p^3}{27}}} +\sqrt[3]{\frac{-q}{2}-\sqrt{\frac{q^2}{4}+\frac{p^3}{27}}} -\frac{b}{3a} =\\\sqrt[3]{\frac{43}{2*27}+\sqrt{\frac{43^2}{27^2*4}+\frac{-64}{27*27}}} +\sqrt[3]{\frac{43}{2*27}-\sqrt{\frac{43^2}{27^2*4}+\frac{-64}{27*27}}} -\frac{1}{3}=](/tpl/images/3195/0622/32bbc.png)
![=\sqrt[3]{\frac{43}{2*27}+\frac{3\sqrt{3*59}}{27*2} }+\sqrt[3]{\frac{43}{2*27}-\frac{3\sqrt{3*59}}{27*2}}-\frac{1}{3}=\\\frac{\sqrt[3]{2(43+3*\sqrt{3*59})}+\sqrt[3]{2(43-3*\sqrt{3*59})}-2}{6}=1.206...](/tpl/images/3195/0622/a8a2e.png)
3. Исследование с первой производной:

Смотри внизу.


4. Исследование с второй производной:


Выражение в скобках в числителе всегда положительное и не равняется нулю, смотри вниз.

5. Уравнение асимптот:
Уравнения наклонных асимптот обычно ищут в виде y = kx + b. По определению асимптоты:

Находим коэффициент k:

Находим коэффициент b:

Получаем уравнение наклонной асимптоты: у=x+2
Найдем вертикальные асимптоты. Для этого определим точки разрыва: x_1=-1;x_2=2
Находим переделы в точке x=-1

Это точка разрыва II рода и является вертикальной асимптотой.
Находим переделы в точке x=2

Это точка разрыва II рода и является вертикальной асимптотой.
Опираясь на эти записи можно построить график данной функции.
подрвагшлопаидзлжжєх