Общая схема для построения графиков функций

1. Найти область определения функции .

2. Найти точки пересечения графика функций с осями координат.

3. Исследовать функцию на четность или нечетность.

4. Исследовать функцию на периодичность.

5. Найти промежутки монотонности и точки экстремума функции.

6. Найти промежутки выпуклости и точки перегиба функции.

7. Найти асимптоты функции.

8. По результатам исследования построить график.

Пример: Исследовать функцию и построить ее график:

.

Решение:

1) Функция определена на всей числовой оси, т. е. ее область определения .

2) Найдем точки пересечения с осями координат:

с осью ОХ: решим уравнение

.

с осью ОY:

3) Выясним, не является ли функция четной или нечет

ной:

.

Отсюда следует, что функция является нечетной.

4) Функция непериодична.

5) Найдем промежутки монотонности и точки экстремума функции: .

Критические точки: .

		-1		1
	+	0	-	0	+
		т. max		т. min -2

6) Найдем промежутки выпуклости и точки перегиба функции:

Критические точки: .

		0
	-	0	+
		точка перегиба

7) Функция непрерывна, асимптот у нее нет.

8) По результатам исследования построим график функции:

y

1 x

-2

Пример: Исследовать функцию и построить график.

Решение.

1. Данная функция не определена при , т. к. в этой точке знаменатель обращается в ноль. Значит

.

2. , . Следовательно, функция общего вида.

3. Не периодична.

4. Точки пересечения с осью Ох: при , . С осью Оу: ,

. Нашли две точки пересечения графика функции с осями координат: и .

5. Исследуем на непрерывность. Точкой разрыва является . Определим тип разрыва. Для этого найдем односторонние пределы функции в данной точке.

и .

Значит, - точка разрыва второго рода.

6. Из предыдущего пункта следует, что - вертикальная асимптота.

Найдем наклонную асимптоту .

. .

Итак, - наклонная асимптота.

7. Исследуем на возрастание, убывание и экстремум функции. Для этого найдем производную функции.

.

Найдем точки, в которых производная равна нулю .

и .

Далее отметим данные точки на числовой оси и к ним добавляем точку , в которой не определена.

Находим интервалы, на которых : и

: .

При прохождении точки производная меняет знак с плюса на минус. Следовательно, - точка экстремума функции, а именно максимум.

.

При прохождении точки производная меняет знак с минуса на плюс. Следовательно, так же является точкой экстремума функции, а именно минимумом.

.

8. Исследуем на вогнутость функции и точки перегиба. Для этого находим производную второго порядка.

.

Вторая производная в ноль никогда не обращается, поэтому на числовой оси отмечаем только .

: - функция вогнута и : - выпукла. Точек перегиба нет.

Составим таблицу, в которую занесем полученные сведения.

х		-1
	+		-	не сущ.	-		+
	-		-	не сущ.	+		+
у				верт. ас.

После того, как собрали все данные, полученные в ходе исследования, изобразим характерное поведение графика данной функции. (См. рис.).