Math Problem Statement

Исходные данные: f(x)=((x+6)^2)^(1/3)+((x−6)^2)^(1/3) Введите границы области определения функции:.2. Исследуйте функцию на четность/нечетность:.3. Исследуйте функцию на периодичность:.4. Найдите точки пересечения функции с осями координат (если это возможно):..5. Введите интервалы знакопостоянства функции (x1,x2)(x1,x2) (если это возможно):.6. Найдите точки разрыва функции, если они есть:.7. Введите интервалы непрерывности функции (x1,x2):(x1,x2):.8. Вычислите пределы функции на бесконечности (если есть):.9. Введите уравнения асимптот (если есть):Введите уравнение вертикальной асимптоты (если есть):.Введите уравнение второй вертикальной асимптоты (если есть):.Введите уравнение наклонной асимптоты при x→−∞x→−∞ (если есть):.Введите уравнение наклонной асимптоты при x→+∞x→+∞ (если есть):.10. Введите интервалы монотонности и экстремумы функции:.Введите интервалы монотонности (x1,x2):(x1,x2): Введите точки экстремума и экстремумы функции:.11. Введите интервалы выпуклости и точки перегиба функции:

Solution

Рассмотрим функцию f(x)=((x+6)2)1/3+((x6)2)1/3f(x) = \left((x+6)^2\right)^{1/3} + \left((x-6)^2\right)^{1/3} и проведем ее полный анализ.


1. Область определения функции:

Функция содержит кубические корни ((x+6)2)1/3((x+6)^2)^{1/3} и ((x6)2)1/3((x-6)^2)^{1/3}, которые определены на всей числовой прямой.
Ответ: D(f)=RD(f) = \mathbb{R}.


2. Четность/нечетность функции:

Проверим четность функции:
Подставим x-x вместо xx:
f(x)=((x+6)2)1/3+((x6)2)1/3.f(-x) = \left((-x+6)^2\right)^{1/3} + \left((-x-6)^2\right)^{1/3}. Это равно f(x)f(x), так как (x+6)2=(x6)2(-x+6)^2 = (x-6)^2 и (x6)2=(x+6)2(-x-6)^2 = (x+6)^2.
Функция четная.
Ответ: f(x)f(x) — четная.


3. Периодичность функции:

Функция не является периодической, так как сумма выражений ((x+6)2)1/3((x+6)^2)^{1/3} и ((x6)2)1/3((x-6)^2)^{1/3} не повторяется с фиксированным шагом.
Ответ: Функция не периодическая.


4. Точки пересечения с осями координат:

  • Пересечение с осью OxOx (f(x)=0f(x) = 0):
    Функция принимает положительные значения для всех x6,6x \neq -6, 6, а при x=6x = -6 и x=6x = 6 значение функции не равно нулю.
    Ответ: Пересечений с осью OxOx нет.

  • Пересечение с осью OyOy (x=0x = 0):
    Подставим x=0x = 0:
    f(0)=((0+6)2)1/3+((06)2)1/3=262/3.f(0) = \left((0+6)^2\right)^{1/3} + \left((0-6)^2\right)^{1/3} = 2 \cdot 6^{2/3}.
    Ответ: Точка пересечения с OyOy: (0,262/3)(0, 2 \cdot 6^{2/3}).


5. Интервалы знакопостоянства:

Функция f(x)>0f(x) > 0 для всех xRx \in \mathbb{R}.
Ответ: Знакопостоянство: f(x)>0f(x) > 0 при всех xRx \in \mathbb{R}.


6. Точки разрыва функции:

Функция непрерывна на всей числовой прямой.
Ответ: Точек разрыва нет.


7. Интервалы непрерывности:

Функция непрерывна на всей числовой прямой.
Ответ: Интервал непрерывности: (,+)(-\infty, +\infty).


8. Пределы функции на бесконечности:

  • При x+x \to +\infty: f(x)2x2/3, так как оба слагаемых доминируют над константами.f(x) \sim 2x^{2/3}, \text{ так как оба слагаемых доминируют над константами}.
  • При xx \to -\infty: f(x)2x2/3.f(x) \sim 2|x|^{2/3}. Ответ: limx±f(x)=2x2/3\lim\limits_{x \to \pm\infty} f(x) = 2|x|^{2/3}.

9. Асимптоты функции:

  • Вертикальных асимптот нет, так как функция непрерывна на всей прямой.
  • Наклонных асимптот тоже нет, так как f(x)2x2/3f(x) \sim 2x^{2/3}, что не соответствует линейной функции.

Ответ: Асимптот нет.


10. Интервалы монотонности и экстремумы функции:

Найдем производную: f(x)=23(x+6)((x+6)2)2/3+23(x6)((x6)2)2/3.f'(x) = \frac{2}{3} \cdot \frac{(x+6)}{\left((x+6)^2\right)^{2/3}} + \frac{2}{3} \cdot \frac{(x-6)}{\left((x-6)^2\right)^{2/3}}. Анализируем знак f(x)f'(x):

  • Для x>0x > 0 производная положительна (f(x)>0f'(x) > 0).
  • Для x<0x < 0 производная отрицательна (f(x)<0f'(x) < 0).

Точка x=0x = 0 является минимумом.

Ответ:

  • Убывание: (,0)(-\infty, 0).
  • Возрастание: (0,+)(0, +\infty).
  • Минимум: f(0)=262/3f(0) = 2 \cdot 6^{2/3}.

11. Интервалы выпуклости и точки перегиба:

Вторая производная достаточно сложна, но можно определить, что функция выпуклая на всей числовой прямой (f(x)>0f''(x) > 0).

Ответ: Функция выпуклая на (,+)(-\infty, +\infty). Точек перегиба нет.


Если нужно, могу расписать выводы подробнее. Вот 5 вопросов для размышления:

  1. Хотите подробнее разобрать производную f(x)f'(x)?
  2. Как вычисляется предел на бесконечности?
  3. Почему функция не имеет асимптот?
  4. Хотите проанализировать выпуклость с помощью f(x)f''(x)?
  5. Как доказывается четность функции?

Совет: Для анализа знака производной удобно строить вспомогательную таблицу изменений знака.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Functions
Evenness/Oddness of Functions
Periodicity
Asymptotes
Continuity
Limits
Monotonicity
Extrema
Convexity

Formulas

f(x) = ((x + 6)^2)^(1/3) + ((x - 6)^2)^(1/3)
f'(x) = (2/3) * (x + 6)/((x + 6)^2)^(2/3) + (2/3) * (x - 6)/((x - 6)^2)^(2/3)

Theorems

Even Function Theorem
Limit Theorem
Monotonicity Theorem
Convexity Theorem

Suitable Grade Level

Grades 11-12