ГДЗ: Упражнение 119 - § 6 (Степенная функция, её свойства и график) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)
Изобразить схематически график функции и указать её область определения и множество значений; выяснить, является ли функция ограниченной сверху (снизу):
1)
\( y = x^6 \)
Ответ
Шаг 1: Область определения и множество значений.
Функция определена для любого действительного числа: \( D(y) = (-\infty; +\infty) \).
Так как показатель степени (6) — четное натуральное число, значение функции всегда неотрицательно: \( E(y) = [0; +\infty) \).
Шаг 2: График.
График является параболой шестого порядка, симметричной относительно оси \( Oy \) (четная функция).
Ветви направлены вверх, вершина находится в начале координат \((0, 0)\).
Шаг 3: Ограниченность.
Функция имеет наименьшее значение \( y = 0 \), поэтому она ограничена снизу.
Множество значений не ограничено сверху, поэтому функция не ограничена сверху.
2)
\( y = x^5 \)
Ответ
Шаг 1: Область определения и множество значений.
Функция определена для любого действительного числа: \( D(y) = (-\infty; +\infty) \).
Так как показатель степени (5) — нечетное натуральное число, множество значений охватывает все действительные числа: \( E(y) = (-\infty; +\infty) \).
Шаг 2: График.
График симметричен относительно начала координат (нечетная функция) и проходит через \((0, 0)\) и \((1, 1)\).
Функция строго возрастает на всей области определения.
Шаг 3: Ограниченность.
Поскольку множество значений \( E(y) = (-\infty; +\infty) \), функция не ограничена ни снизу, ни сверху.
3)
\( y = x^4 \)
Ответ
Шаг 1: Область определения и множество значений.
Функция определена для любого действительного числа: \( D(y) = (-\infty; +\infty) \).
Так как показатель степени (4) — четное натуральное число, значение функции всегда неотрицательно: \( E(y) = [0; +\infty) \).
Шаг 2: График.
График является параболой четвертого порядка, похожей на \( y = x^6 \) и \( y = x^2 \). Симметричен относительно оси \( Oy \).
Шаг 3: Ограниченность.
Функция имеет наименьшее значение \( y = 0 \), поэтому она ограничена снизу.
Функция не ограничена сверху.
4)
\( y = x^{-2} \)
Ответ
Шаг 1: Область определения и множество значений.
Функция \( y = \frac{1}{x^2} \). Область определения: \( x \ne 0 \), т.е. \( D(y) = (-\infty; 0) \cup (0; +\infty) \).
Так как \( x^2 > 0 \), то \( y = \frac{1}{x^2} > 0 \). Множество значений: \( E(y) = (0; +\infty) \).
Шаг 2: График.
График симметричен относительно оси \( Oy \).
Имеет вертикальную асимптоту \( x = 0 \) и горизонтальную асимптоту \( y = 0 \).
Шаг 3: Ограниченность.
Так как \( y > 0 \), функция ограничена снизу (например, числом \( C_1 = 0 \)).
Значения функции могут быть сколь угодно большими при \( x \to 0 \), поэтому функция не ограничена сверху.
5)
\( y = x^{-3} \)
Ответ
Шаг 1: Область определения и множество значений.
Функция \( y = \frac{1}{x^3} \). Область определения: \( x \ne 0 \), т.е. \( D(y) = (-\infty; 0) \cup (0; +\infty) \).
График симметричен относительно начала координат (нечетная функция).
Имеет вертикальную асимптоту \( x = 0 \) и горизонтальную асимптоту \( y = 0 \).
Шаг 3: Ограниченность.
Поскольку множество значений охватывает отрицательные и положительные числа, функция не ограничена ни снизу, ни сверху.
6)
\( y = x^e \)
Ответ
Шаг 1: Область определения и множество значений.
Показатель степени \( p = e \approx 2.718 \) — нецелое действительное число. В этом случае степенная функция \( y = x^p \) определяется только для неотрицательных значений \( x \): \( D(y) = [0; +\infty) \).
Множество значений: \( E(y) = [0; +\infty) \).
Шаг 2: График.
Поскольку \( e > 1 \), функция возрастает на всей области определения. График похож на \( y = x^3 \) при \( x \ge 0 \). Проходит через \((0, 0)\) и \((1, 1)\).
Шаг 3: Ограниченность.
Функция имеет наименьшее значение \( y = 0 \), поэтому она ограничена снизу.
Функция не ограничена сверху.
Что применять при решении
Степенная функция
Функция вида \( y = x^p \), где \( p \) — заданное действительное число. Свойства функции зависят от свойств степени с действительным показателем.
\( y = x^p \)
Функция, ограниченная снизу
Функция \( y = f(x) \), определенная на множестве \( X \), называется ограниченной снизу на множестве \( X \), если существует число \( C_1 \) такое, что для любого \( x \in X \) выполняется неравенство \( f(x) \ge C_1 \).
\( f(x) \ge C_1 \)
Функция, ограниченная сверху
Функция \( y = f(x) \), определенная на множестве \( X \), называется ограниченной сверху на множестве \( X \), если существует число \( C_2 \) такое, что для любого \( x \in X \) выполняется неравенство \( f(x) \le C_2 \).
\( f(x) \le C_2 \)
Монотонность степенной функции (при x > 0)
При \( x > 0 \) степенная функция \( y = x^p \) является: 1. Возрастающей, если \( p > 0 \). 2. Убывающей, если \( p < 0 \).
\( p > 0 \Rightarrow y \uparrow \text{ при } x > 0 \); \( p < 0 \Rightarrow y \downarrow \text{ при } x > 0 \)
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.