Monotonicidade de uma função de potência.  Função potência, suas propriedades e gráfico

Monotonicidade de uma função de potência. Função potência, suas propriedades e gráfico

Função onde x- variável, UMA- um determinado número é chamado Função liga-desliga .

Se então é uma função linear, seu gráfico é uma reta (ver Seção 4.3, Figura 4.7).

Se então é uma função quadrática, seu gráfico é uma parábola (ver Seção 4.3, Figura 4.8).

Se então seu gráfico é uma parábola cúbica (ver Seção 4.3, Figura 4.9).

Função liga-desliga

isto função inversa por

1. Domínio:

2. Valores múltiplos:

3. Par e impar: Função estranha.

4. Periodicidade da função: não periódico.

5. Nulos de função: x= 0 é o único zero.

6. A função não tem um valor máximo ou mínimo.

7.

8. gráfico de funções Simétrico ao gráfico de uma parábola cúbica em relação a uma linha reta S=x e mostrado na Fig. 5.1.

Função liga-desliga

1. Domínio:

2. Valores múltiplos:

3. Par e impar: a função é par.

4. Periodicidade da função: não periódico.

5. Nulos de função:único zero x = 0.

6. Os maiores e menores valores da função: toma o menor valor para x= 0, é igual a 0.

7. Intervalos ascendentes e descendentes: a função é decrescente no intervalo e crescente no intervalo

8. gráfico de funções(para todo mundo N Î N) "parece" um gráfico parábola quadrática(os gráficos de função são mostrados na Fig. 5.2).

Função liga-desliga

1. Domínio:

2. Valores múltiplos:

3. Par e impar: Função estranha.

4. Periodicidade da função: não periódico.

5. Nulos de função: x= 0 é o único zero.

6. Valores máximo e mínimo:

7. Intervalos ascendentes e descendentes: a função é crescente em todo o domínio de definição.

8. gráfico de funções(para cada ) "parece" um gráfico de uma parábola cúbica (os gráficos de função são mostrados na Fig. 5.3).

Função liga-desliga

1. Domínio:

2. Valores múltiplos:

3. Par e impar: Função estranha.

4. Periodicidade da função: não periódico.

5. Nulos de função: não tem zeros.

6. Os maiores e menores valores da função: a função não tem os maiores e menores valores para nenhum

7. Intervalos ascendentes e descendentes: a função é decrescente no domínio de definição.

8. Assíntotas:(eixo OU) é a assíntota vertical;

(eixo Oh) é a assíntota horizontal.

9. gráfico de funções(para qualquer um N) "parece" um gráfico de uma hipérbole (os gráficos das funções são mostrados na Fig. 5.4).

Função liga-desliga

1. Domínio:

2. Valores múltiplos:

3. Par e impar: a função é par.

4. Periodicidade da função: não periódico.

5. Os maiores e menores valores da função: a função não tem os maiores e menores valores para nenhum

6. Intervalos ascendentes e descendentes: a função é crescente e decrescente

7. Assíntotas: x= 0 (eixo OU) é a assíntota vertical;

Y= 0 (eixo Oh) é a assíntota horizontal.

8. Gráficos de funções São hipérboles quadráticas (Fig. 5.5).

Função liga-desliga

1. Domínio:

2. Valores múltiplos:

3. Par e impar: a função não tem a propriedade de par e ímpar.

4. Periodicidade da função: não periódico.

5. Nulos de função: x= 0 é o único zero.

6. Os maiores e menores valores da função: o menor valor igual a 0, a função assume no ponto x= 0; o maior valor não tem.

7. Intervalos ascendentes e descendentes: a função é crescente em todo o domínio de definição.

8. Cada uma dessas funções com um determinado indicador é inversa para a função, desde que

9. gráfico de funções"parece" um gráfico de uma função para qualquer N e mostrado na Fig. 5.6.

Função liga-desliga

1. Domínio:

2. Valores múltiplos:

3. Par e impar: Função estranha.

4. Periodicidade da função: não periódico.

5. Nulos de função: x= 0 é o único zero.

6. Os maiores e menores valores da função: a função não tem os maiores e menores valores para nenhum

7. Intervalos ascendentes e descendentes: a função é crescente em todo o domínio de definição.

8. gráfico de funções Mostrado na fig. 5.7.

Lembre-se das propriedades e gráficos das funções de potência com um expoente inteiro negativo.

Para n par, :

Exemplo de função:

Todos os gráficos de tais funções passam por dois pontos fixos: (1;1), (-1;1). Uma característica de funções deste tipo é a sua paridade, os gráficos são simétricos em relação ao eixo op-y.

Arroz. 1. Gráfico de uma função

Para n ímpar, :

Exemplo de função:

Todos os gráficos de tais funções passam por dois pontos fixos: (1;1), (-1;-1). Uma característica das funções desse tipo é sua estranheza, os gráficos são simétricos em relação à origem.

Arroz. 2. Gráfico de funções

Recordemos a definição principal.

O grau de um número não negativo a com um expoente racional positivo é chamado de número.

O grau de um número positivo a com um expoente negativo racional é chamado de número.

Pois vale a seguinte igualdade:

Por exemplo: ; - a expressão não existe por definição de grau com expoente racional negativo; existe, pois o expoente é um número inteiro,

Voltemo-nos para a consideração das funções de potência com um expoente negativo racional.

Por exemplo:

Para plotar esta função, você pode fazer uma tabela. Faremos o contrário: primeiro, vamos construir e estudar o gráfico do denominador - nós o conhecemos (Figura 3).

Arroz. 3. Gráfico de uma função

O gráfico da função denominador passa por um ponto fixo (1;1). Ao construir um gráfico da função original, esse ponto permanece, quando a raiz também tende a zero, a função tende ao infinito. E, inversamente, conforme x tende ao infinito, a função tende a zero (Figura 4).

Arroz. 4. Gráfico de funções

Considere mais uma função da família de funções em estudo.

É importante que por definição

Considere o gráfico da função no denominador: , conhecemos o gráfico desta função, ela aumenta em seu domínio de definição e passa pelo ponto (1; 1) (Figura 5).

Arroz. 5. Gráfico de funções

Ao construir um gráfico da função original, o ponto (1; 1) permanece, quando a raiz também tende a zero, a função tende ao infinito. E, inversamente, conforme x tende ao infinito, a função tende a zero (Figura 6).

Arroz. 6. Gráfico de funções

Os exemplos considerados ajudam a entender como funciona o gráfico e quais são as propriedades da função em estudo - uma função com expoente racional negativo.

Gráficos de funções desta família passam pelo ponto (1;1), a função decresce em todo o domínio de definição.

Escopo da função:

A função não é limitada por cima, mas limitada por baixo. A função não tem valor máximo nem mínimo.

A função é contínua, leva todos os valores positivos de zero a mais infinito.

Função Convexa para Baixo (Figura 15.7)

Os pontos A e B são tomados na curva, um segmento é desenhado através deles, toda a curva está abaixo do segmento, esta condição é satisfeita para dois pontos arbitrários na curva, portanto a função é convexa para baixo. Arroz. 7.

Arroz. 7. Convexidade de uma função

É importante entender que as funções dessa família são limitadas inferiormente por zero, mas não possuem o menor valor.

Exemplo 1 - encontre o máximo e o mínimo de uma função no intervalo \[(\mathop(lim)_(x\to +\infty ) x^(2n)\ )=+\infty \]

Gráfico (Fig. 2).

Figura 2. Gráfico da função $f\left(x\right)=x^(2n)$

Propriedades de uma função de potência com expoente ímpar natural

    O domínio de definição são todos os números reais.

    $f\left(-x\right)=((-x))^(2n-1)=(-x)^(2n)=-f(x)$ é uma função ímpar.

    $f(x)$ é contínua em todo o domínio de definição.

    O intervalo é todos os números reais.

    $f"\esquerda(x\direita)=\esquerda(x^(2n-1)\direita)"=(2n-1)\cdot x^(2(n-1))\ge 0$

    A função aumenta em todo o domínio de definição.

    $f\left(x\right)0$, para $x\in (0,+\infty)$.

    $f(""\esquerda(x\direita))=(\esquerda(\esquerda(2n-1\direita)\cdot x^(2\esquerda(n-1\direita))\direita))"=2 \left(2n-1\right)(n-1)\cdot x^(2n-3)$

    \ \

    A função é côncava para $x\in (-\infty ,0)$ e convexa para $x\in (0,+\infty)$.

    Gráfico (Fig. 3).

Figura 3. Gráfico da função $f\left(x\right)=x^(2n-1)$

Função de potência com expoente inteiro

Para começar, introduzimos o conceito de grau com expoente inteiro.

Definição 3

O grau de um número real $a$ com um expoente inteiro $n$ é determinado pela fórmula:

Figura 4

Considere agora uma função de potência com um expoente inteiro, suas propriedades e gráfico.

Definição 4

$f\left(x\right)=x^n$ ($n\in Z)$ é chamada de função de potência com expoente inteiro.

Se o grau for maior que zero, chegamos ao caso de uma função de potência com expoente natural. Já discutimos isso acima. Para $n=0$ obtemos uma função linear $y=1$. Deixamos sua consideração para o leitor. Resta considerar as propriedades de uma função de potência com um expoente inteiro negativo

Propriedades de uma função de potência com um expoente inteiro negativo

    O escopo é $\left(-\infty ,0\right)(0,+\infty)$.

    Se o expoente for par, a função é par; se for ímpar, a função é ímpar.

    $f(x)$ é contínua em todo o domínio de definição.

    Faixa de valor:

    Se o expoente for par, então $(0,+\infty)$, se ímpar, então $\left(-\infty ,0\right)(0,+\infty)$.

    Se o expoente for ímpar, a função diminui como $x\in \left(-\infty ,0\right)(0,+\infty)$. Para um expoente par, a função diminui como $x\in (0,+\infty)$. e aumenta conforme $x\in \left(-\infty ,0\right)$.

    $f(x)\ge 0$ em todo o domínio

Uma função de potência é uma função da forma y=x n (lida como y igual a x elevado a n), onde n é algum número dado. Casos particulares de funções de potência são funções da forma y=x, y=x 2 , y=x 3 , y=1/x e muitas outras. Vamos falar mais sobre cada um deles.

Função linear y=x 1 (y=x)

O gráfico é uma linha reta que passa pelo ponto (0; 0) em um ângulo de 45 graus com a direção positiva do eixo Ox.

O gráfico é mostrado abaixo.

Propriedades básicas de uma função linear:

  • A função é crescente e é definida no eixo dos números inteiros.
  • Não possui valores máximos e mínimos.

Função quadrática y=x 2

O gráfico de uma função quadrática é uma parábola.

Propriedades básicas de uma função quadrática:

  • 1. Para x=0, y=0 e y>0 para x0
  • 2. A função quadrática atinge seu valor mínimo em seu vértice. Ymin em x=0; Também deve ser notado que o valor máximo da função não existe.
  • 3. A função diminui no intervalo (-∞; 0] e aumenta no intervalo)