Приведем примерный алгоритм получения необходимых данных.
1.Нахождение области определения функции
Определение интервалов, на которых функция существует.
!!! Очень подробно об области определения функций и примеры нахождения области определения тут.
2.Нули функции
Для вычисления нулей функции, необходимо приравнять заданную функцию к нулю и решить полученное уравнение. На графике это точки пересечения с осью ОХ.
3.Четность, нечетность функции
Функция четная, если y(-x) = y(x). Функция нечетная, если y(-x) = -y(x). Если функция четная – график функции симметричен относительно оси ординат (OY). Если функция нечетная – график функции симметричен относительно начала координат.
4.Промежутки знакопостоянства
Расстановка знаков на каждом из интервалов области определения. Функция положительна на интервале - график расположен выше оси абсцисс. Функция отрицательна - график ниже оси абсцисс.
5. Промежутки возрастания и убывания функции.
Для определения вычисляем первую производную, приравниваем ее к нулю. Полученные нули и точки области определения выносим на числовую прямую. Для каждого интервала определяем знак производной. Производная положительна - график функции возрастает, отрицательна - убывает.
6. Выпуклость, вогнутость.
Вычисляем вторую производную. Находим значения, в которых вторая производная равна нулю или не существует. Вторая производная положительна - график функции выпукл вверх. Отрицательна - график функции выпукл вниз.
7. Наклонные асимптоты.
Пример исследования функции и построения графика №1
Исследовать функцию средствами дифференциального исчисления и построить ее график.
ответ:∂u/∂MP(M)=(∂u/∂x) (M)·cos α +(∂u/∂y) (M)·cos β +(∂u/∂z) (M)·cos γ =
=0·(6/7)–2·(–3/7)+3·(–2/7) = 0
Пошаговое объяснение:
∂u/∂MP=(∂u/∂x)(M)·cos α + (∂u/∂y)(M)·cos β +((∂u/∂z)(M)·cos γ
Находим частные производные:
∂u/∂x=u`x=(xz2/y)`x + (xzy2)`x + (y/z4)`x=
= (z2/y)·x`+(zy2)·x`+0=
=(z2/y) + zy2;
∂u/∂y=u`y=(xz2/y)`y + (xzy2)`y + (y/z4)`y=
=xz2·(1/y)` + xz·(y2)`+(1/z4)·y`=
=xz2·(–1/y2) + 2xz·y+(1/z4)
∂u/∂y=u`z=(xz2/y)`z + (xzy2)`z + (y/z4)`z=
=(x/y)·(z2)`+(xy2)·(z)`+(y)·(z–4)`=
=(2xz/y)+(xy2)–4yz–5.
Находим значения частных производных в точке M(1;1;–1):
(∂u/∂x) (M)= u`x(M)=((–1)2/1) + (–1)·12=0
(∂u/∂y) (M) = u`y(M)=1·(–1)2·(–1/12) + 2·1·(–1)·1+(1/(–1)4)= –2
(∂u/∂z) (M) = u`z(M)=(2·1·(–1)/1)+(1·12)–4·1·(–1)–5=
= – 2 + 1 + 4 = 3
Находим координаты вектора
MP=(7–1;–2–1;1–(–1))=(6;–3;–2)
и его длину
|MP|=√62+ (–3)2+(–2)2=√49=7
Находим направляющие косинусы вектора MP
cos α =6/7
cos β =–3/7
cos γ =–2/7
х = 192:48
х = 4