ДАНО: Y= - x⁴ + 2*x²
ИССЛЕДОВАТЬ с производных.
ДУМАЕМ силой разума - это парабола четвертого порядка с отрицательным коэффициентом - ветви вниз.
РЕШЕНИЕ
Y = - x²*(x² -2) = - x²*(x - √2)*(x + √2) - формула - разность квадратов.
1. Область определения - x∈R, X∈(-∞;+∞).
Вывод - непрерывная, разрывов - нет, вертикальных асимптот - нет.
И сразу ВИДИМ четыре корня функции.
2. Пересечение с осью Х - в корнях функции: х₁,₂ = 0, х₃ = -√2, х₄ =√2
(на график)
Интервалы знакопостоянства.
Отрицательна: Х∈(-∞;-√2)∪(√2;+∞)
Положительна: Х∈(-√2;0)∪(0;√2)
3. Первая производная - поиск локальных экстремумов.
Y'(x) = - 4*x³ + 4*x = -4*x*(x²-4) = -4*x(x-1)*(x+1) = 0.
Видим три корня производной: х₁ = -1, х₂ = 0, х₃ = 1.
Это уже кубическая функция и тоже с отрицательным коэффициентом.
Схема знаков: (-∞) >0 (-1) <0 (0) >0 (1) <0 (+∞) - это надо видеть.
4. Локальные экстремумы и монотонность.
Максимум: Y(-1) = 1, минимум: Y(0) = 0, максимум: Y(+1) = 1 - (на график)
Возрастает: Х∈(-∞;-1)∪(0;1) и убывает: Х∈(-1;0)∪(1;+∞)
5. Вторая производная поиск точек перегиба.
Y"(x) = -12*x²+ 4 = 0. x = +/- 1/√3 = +/- √3/3 ≈ 0.58
6. Выпуклая - "горка" - Х∈(-∞; -0.58)∪(0.58;+∞)
Вогнутая - "ложка" - Х∈(-0,58;0,58) - между корнями Y"(x).
m∈Z; m ≠ -3
x ∈N
Чтобы дробь была положительной при отрицательном числителе, нужен отрицательный знаменатель.
m+3<0
m < - 3
Чтобы дробь принимала целые значения, в знаменателе (m + 3) должны быть делители числа 18, т.е. 1; 2; 3; 6; 9; 18.
Рассмотрим эти варианты, только с минусом!
m + 3 = - 1; => m = - 4 (тогда х = 18 ∈N)
m + 3 = - 2; => m = - 5 (тогда х = 9 ∈N)
m + 3 = - 3; => m = - 6 (тогда х = 6 ∈N)
m + 3 = - 6; => m = - 9 (тогда х = 3 ∈N)
m + 3 = - 9; => m = -12 (тогда х = 2 ∈N)
m + 3 = - 18; => m = - 21 (тогда х = 1 ∈N)
ответ: -4; -5; -6; -9; -12; -21.