Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия: Построение графика функции, используя ее общее исследование > Графики (исследование функций)
Образовательный студенческий форум > Высшая математика > Графики (исследование функций)
Марина Игоревна
Здравствуйте!
Вот решаю задачу.
Но к сожелению в школе училась давно, да и то такого мы близко не проходили.
дана функция:
y=1-e^-x^2 необходимо построить график данной функции, используя общую схему исследования функции.
В учебнике я прочитала, что область определения данной функции от - бесконечности, до бесконечности.
Данная функция по моим расчетам общего вида и непериодическая,
точка А(0;0)- точка пересечения с осями координат.
Будьте добры, помогите разобраться, что с этим делать дальше? И правильно ли, что функция общего вида?
tig81
Цитата(Марина Игоревна @ 19.2.2009, 17:22) *

y=1-e^-x^2

Раставляйте скобки. Функция такая Изображение?
Цитата
В учебнике я прочитала, что область определения данной функции от - бесконечности, до бесконечности.

верно
Цитата
Данная функция по моим расчетам общего вида и непериодическая,

Что вы подразумеваете под словами "общего вида"? Да, непериодическая.
Цитата
точка А(0;0)- точка пересечения с осями координат.

верно
Цитата
Будьте добры, помогите разобраться, что с этим делать дальше?

Схема полного исследования функции
Примеры
Марина Игоревна
Цитата(tig81 @ 19.2.2009, 16:28) *

Раставляйте скобки. Функция такая Изображение?

верно

Что вы подразумеваете под словами "общего вида"? Да, непериодическая.

верно

Схема полного исследования функции
Примеры

Да, функция имеет вид как вы написали.
Функция общего вида - это значит не четная, не нечетная - по крайней мере со школы точно помню, что так нам преподаватели объясняли. У меня затруднения возникли при определении наличия асимптот, точнее я не совсем понимаю как здесь вычислять пределы функции. х^2 будет стремиться к бесконечности, а -х^2 к минус бесконечности так что ли? Размышляя у меня возникли впечатления, что асимптот здесь вообще никаких нет, только не знаю как посчитать.
граф Монте-Кристо
При х -> oo показатель экспоненты будет стремиться к -оо, значит,сама экспонента стремится к 0.Тогда функция будет стремиться к единице,значит, у=1 будет горизонтальной асимптотой.
tig81
Цитата(Марина Игоревна @ 19.2.2009, 19:13) *

Да, функция имеет вид как вы написали.

понятно
Цитата
Функция общего вида - это значит не четная, не нечетная - по крайней мере со школы точно помню, что так нам преподаватели объясняли.

Давайте найдем y(-x):
y(-x)=1-e^(-(-x)^2)=1-e^(-x^2)=y(x).
Вывод?
Цитата
У меня затруднения возникли при определении наличия асимптот, точнее я не совсем понимаю как здесь вычислять пределы функции. х^2 будет стремиться к бесконечности, а -х^2 к минус бесконечности так что ли? Размышляя у меня возникли впечатления, что асимптот здесь вообще никаких нет, только не знаю как посчитать.

Вертикальных асимптот нет.
Горизонтальные:lim(x->00)y(x)
Наклонные:y=kx+b, где k=lim(x->00)y(x)/x, b=lim(x->00)(y(x)-kx)
Марина Игоревна
Цитата(tig81 @ 19.2.2009, 17:35) *

Давайте найдем y(-x):
y(-x)=1-e^(-(-x)^2)=1-e^(-x^2)=y(x).
Вывод?

вывод: функция четная, график симметричен относительно оси ординат
tig81
Цитата(Марина Игоревна @ 19.2.2009, 19:48) *

вывод: функция четная, график симметричен относительно оси ординат

именно так
Dimka
А дальше всё, уморились и спать пошли. Завтра продолжим "жевать" асимптоты.
Марина Игоревна
Цитата(Dimka @ 19.2.2009, 19:40) *

А дальше всё, уморились и спать пошли. Завтра продолжим "жевать" асимптоты.

Ну вот и приступим пожалуй к "жеванию асимптот". Здравствуйте. У меня возник вопрос, как доказать, что вертикальных асимптот нет?
и возникла сложность как посчитать предел функции y=(1-e^(-x^2))/x? при х стремящемся к бесконечности?
Dimka
Цитата(Марина Игоревна @ 21.2.2009, 20:52) *

Ну вот и приступим пожалуй к "жеванию асимптот". Здравствуйте. У меня возник вопрос, как доказать, что вертикальных асимптот нет?


Т.к. область определения - вся числовая прямая, то вертикальных асимптот нет.


Цитата(Марина Игоревна @ 21.2.2009, 20:52) *

и возникла сложность как посчитать предел функции y=(1-e^(-x^2))/x? при х стремящемся к бесконечности?


Приведите все к общему знаменателю и по правилу Лопиталя 2 раза.
Марина Игоревна
Цитата(Dimka @ 21.2.2009, 18:04) *

Т.к. область определения - вся числовая прямая, то вертикальных асимптот нет.
Приведите все к общему знаменателю и по правилу Лопиталя 2 раза.

А разве нельзя проще? Допустим так: экспонента стремится к нулю, значит остается lim1/x при х сремящемуся к бесконечности и соответственно предел равен нулю? просто пытаюсь аосчитать наклонные асимптоты. И есть ли они вообще?
Dimka
Можно так.
Марина Игоревна
Цитата(Dimka @ 21.2.2009, 18:37) *

Можно так.

Я посчитала. Получается, что у графика данной функции только одна асимптота - горизонтальная у=1, а наклонных нет.
Dimka
Верно.
Марина Игоревна
Цитата(Dimka @ 21.2.2009, 18:49) *

Верно.


Спасибо. С асимптотами разобралась с вашей помощью.
Теперь вопрос как посчитать производную первого порядка от функции y=1-e^(-x^2)? Я полагаю, что тут необходимо применить логарифмическое дифференцирование? Если это верный путь решения, то получается, что ln1=0 А ln(-x^2*lne)' и здась рассматривать по правилу дифференцирования(произведение функций)? (Lne)'=1/e? или это неверно?
Ярослав_
Без логарифмирования можно обойтись.
y'=-exp(-x^2)*(-x^2)'=2x*exp(-x^2)
Марина Игоревна
Цитата(Ярослав_ @ 22.2.2009, 7:35) *

Без логарифмирования можно обойтись.
y'=-exp(-x^2)*(-x^2)'=2x*exp(-x^2)

Извините, я не совсем понимаю что такое ехр? Не могли бы вы пояснить?
И... Раз уж производная имеет такой вид, не подскажете как определить интервалы возрастания и убывания функции, а так же максимум или минимум?
Dimka
e^(-x^2) = exp(-x^2), просто в программировании так обозначают экспоненту.
Ярослав_
Цитата(Марина Игоревна @ 22.2.2009, 11:19) *

Извините, я не совсем понимаю что такое ехр? Не могли бы вы пояснить?

exp(-x^2)=e^(-x^2)
Цитата(Марина Игоревна @ 22.2.2009, 11:19) *
И... Раз уж производная имеет такой вид, не подскажете как определить интервалы возрастания и убывания функции, а так же максимум или минимум?

Производную к нулю приравнять.
2x*e^(-x^2)=0, экспонента всегда положительна, значит икс равен ...
Про возрастания и убывания написано во всех учебниках.
Марина Игоревна
Цитата(Ярослав_ @ 22.2.2009, 8:28) *

exp(-x^2)=e^(-x^2)

Производную к нулю приравнять.
2x*e^(-x^2)=0, экспонента всегда положительна, значит икс равен ...
Про возрастания и убывания написано во всех учебниках.

получается так:
2х=0 или e^(-x^2)=0- не соображу как это посчитать. Если подумать, то выходит, что е=о, а степень любая может быть
x=0 или .................
Ярослав_
Цитата(Марина Игоревна @ 22.2.2009, 12:00) *

получается так:
2х=0 или e^(-x^2)=0- не соображу как это посчитать. Если подумать, то выходит, что е=о, а степень любая может быть
x=0 или .................

е - это число 2,71828....., оно не может быть равно нулю, представьте себе, у Вас оклад равен столько то рублей в месяц, проработав месяц начальник говорит, а у Вас зарплата равна нулю! smile.gif
Причём функция e^x всегда больше нуля.
х=0, в этой точке х=0 имеется экстремум, максимум или минимум, это Вам нужно и выяснить.
Марина Игоревна
Цитата(Ярослав_ @ 22.2.2009, 9:14) *

е - это число 2,71828....., оно не может быть равно нулю, представьте себе, у Вас оклад равен столько то рублей в месяц, проработав месяц начальник говорит, а у Вас зарплата равна нулю! smile.gif
Причём функция e^x всегда больше нуля.
х=0, в этой точке х=0 имеется экстремум, максимум или минимум, это Вам нужно и выяснить.

Спасибо, сейчас буду выяснять
Марина Игоревна
Начну с того, что я поняла так, что сначала будет такая запись:
2x*e^(-x^2)=0
2х=0
х=0 ПРАВИЛЬНО??
Ну и тогда начертив числовую прямую, отменив точку 0 необходимо определить знаки, а они такие:
на интервале (-бесконечнось;0] - минус, на интервале [0;бесконечность) - плюс.
и по всойству, еслиf'(x ) проходя через точку Хо меняет знак с плюса на минус - то это точка минимума функции
граф Монте-Кристо
Цитата
и по всойству, еслиf'(x ) проходя через точку Хо меняет знак с плюса на минус - то это точка минимума функции

Это будет точка максимума.
Марина Игоревна
Цитата(граф Монте-Кристо @ 22.2.2009, 10:06) *

Это будет точка максимума.

Извините, я ошиблась знак меняет с минуса на плюс. Тогда это точка минимума
tig81
yes.gif
Марина Игоревна
Здравствуйте! Можно вопрос теперь по поводу призводной второго порядка задать?
я посчитала и получила:
y''=2e^(-x^2)-4x^2*e^(-x^2)
затем данное выражение приравняла к нулю и получила точки перегиба равные
х=(1/2)^1/2
x=-(1/2)^1/2
а при данном х у надо считать? Если его считать, то тогда получается отрицательное число. Или по х откладывать данные точки и график будет идти так, что до точек х=(1/2)^1/2
x=-(1/2)^1/2 он будет идти по линии у=1, а затем как парабола через начало координат. Или я опять ошиблась? Подскажите пожалуйста
tig81
Цитата(Марина Игоревна @ 23.2.2009, 17:40) *

Здравствуйте! Можно вопрос теперь по поводу призводной второго порядка задать?
я посчитала и получила:
y''=2e^(-x^2)-4x^2*e^(-x^2)
затем данное выражение приравняла к нулю и получила точки перегиба равные
х=(1/2)^1/2
x=-(1/2)^1/2

верно
Цитата
а при данном х у надо считать? Если его считать, то тогда получается отрицательное число.

ну и что?! В чем проблема?
Цитата
Или по х откладывать данные точки и график будет идти так, что до точек х=(1/2)^1/2
x=-(1/2)^1/2 он будет идти по линии у=1, а затем как парабола через начало координат. Или я опять ошиблась? Подскажите пожалуйста

Ничего не поняла... blush.gif График будет такой: Изображение
Марина Игоревна
Цитата(tig81 @ 23.2.2009, 16:54) *

ну и что?! В чем проблема?

при х=(1/2)^1/2 y=-6.4
и при х=-(1/2)^1/2 y=-6.4это верно? Я просто не пойму как определить что функция перегибается именно в тех точках как на графике
tig81
Цитата(Марина Игоревна @ 23.2.2009, 19:41) *

при х=(1/2)^1/2 y=-6.4
и при х=-(1/2)^1/2 y=-6.4это верно?

Это вы, я так понимаю, нашли значение функции у в точках, в которых вторая производная равна нулю. Но нашли неправильно.
y(sqrt(2)/2)=y(-sqrt(2)/2)=.3934693401
Цитата
Я просто не пойму как определить что функция перегибается именно в тех точках как на графике

1) Рисуете координатную прямую
2) наносите на нее точки, в которых вторая прозводная равна нулю, т.е. точки х=(1/2)^1/2 и х=-(1/2)^1/2
3) Разбиваете всю область на три промежутка (обычно рисуются так называемые "волны"): (-00; -(1/2)^1/2), (-(1/2)^1/2; (1/2)^1/2) и ((1/2)^1/2; +00)
4) Определяете на каждом промежутке знак второй производной
Марина Игоревна
Цитата(tig81 @ 23.2.2009, 17:48) *

Это вы, я так понимаю, нашли значение функции у в точках, в которых вторая производная равна нулю. Но нашли неправильно.
y(sqrt(2)/2)=y(-sqrt(2)/2)=.3934693401

1) Рисуете координатную прямую
2) наносите на нее точки, в которых вторая прозводная равна нулю, т.е. точки х=(1/2)^1/2 и х=-(1/2)^1/2
3) Разбиваете всю область на три промежутка (обычно рисуются так называемые "волны"): (-00; -(1/2)^1/2), (-(1/2)^1/2; (1/2)^1/2) и ((1/2)^1/2; +00)
4) Определяете на каждом промежутке знак второй производной

Получается значение у считать не обязательно?
Спасибо, что помогли разобраться с данным заданием, сама бы я не разобралась с ним и тем более не решила
tig81
Цитата(Марина Игоревна @ 23.2.2009, 20:01) *

Получается значение у считать не обязательно?

смотря в каком случае. Если для определения знака второй производной, то нет; если для построения графика функции - надо.

tig81
Марина Игоревна, или ЭТО ваш вопрос?
Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, нажмите сюда.
Русская версия Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.