Её производная
Найдём её ноли.
;
;
;
;
;
;
;
например при
;
например при
;
функция
;
функция
;
функция
;
функция
строго убывает, причём переходя от положительных при
значений к отрицательным, а значит имеет до указанной точки ровно один корень. А далее от точки
функция
строго возрастает, причём переходя от отрицательных значений к положительным при
а значит, имеет после указанной точки ровно ещё один корень.
заявленный и в приведённом условии. Далее порассуждаем практически:
;
;
;
;
;
;
производная
больше производной
, т.е. дальше левая часть уравнения, растёт быстрее, чем правая, а значит, других корней при
быть не может.
левая часть уравнения положительна, а правая отрицательна, так что других корней при
быть не может.
, так как при сравнении двух непрерывных функций на этом интервале меняется знак.
где
то:
Это число, очевидно иррационально, что легко доказать от обратного методом Евклида. Однако справа должно быть рациональное число
а значит, мы пришли к противоречию. Таким образом, второе решение иррационально.
по определению дающая решение, т.е. являющаяся обратной, к функции
Функция вводится аналогично, скажем, функции
являющейся решением уравнения
но в отличие от арктангенса, функция Ламберта используется намного реже в прикладных задачах (в основном в задачах теплопроводности), и поэтому – менее широко известна. Функция вводится на расширенной комплексной плоскости, т.е. алгебраически, а не арифметически, а значит по определению, может быть многозначной, и является таковой при отрицательных значениях аргумента
хотя нам достаточно будет знать лишь её действительные значения, которых при отрицательных аргументах всегда два. Вид действительных ветвей функции Ламберта представлен на приложенном изображении.
;
;
;
;
тогда:
отсюда через функцию Ламберта:
;
Y = x³ - 4x² - 7x
ИССЛЕДОВАНИЕ
1. Область определения - Х∈(-∞,+∞) - все R.
2. Пересечение с осью абсцисс - ось Х
Х1 = 2 - √11 ~ 1.32 и Х2 = 0 и Х3 = √11+2 ~5.32
3. Пересечение с осью ординат - ось У - Х4 =0.
4. Поведение на бесконечности.
У(+∞) = +∞ и У(-∞) = -∞.
5. Исследование на четность.
У(х) = х³-4х²-7х
У(-х) = - х³-4х²+7х
Функция ни чётная ни нечетная.
6. Производная функции - красная
3х² - 8х -7.
7. Корни производной - точки экстремума.
х5 = 4/3 - √37/3 ~ - 0.69
х6 = √37/3 - 4/3 ~ 3.36
8. Максимум - Y(-0.69) = 2.6
Минимум - Y(3.36) = - 30.75
8. Возрастает - Х∈(-∞,-0.69]∪[3.36,+∞)
Убывает - Х∈[-0.36,3.36]
9. Вторая производная
Y" = 6x - 8 - зеленая прямая
Точка перегиба - Х=4/3 = 1,33
10. Выпуклая - Х∈(-∞,0] - оранж
Вогнутая - X∈[0,+∞) - синия
11. график прилагается.