Господин Экзамен
Другие калькуляторы
- График неявной функции
- Производная по шагам
- Интеграл по шагам
- График параметрической функции
- График в полярных координатах
- Поверхность, заданная параметрически
- Поверхность, заданная уравнением
- Кривая в пространстве, заданная параметрически
- Площадь фигуры ограниченной линиями
- Точки пересечения функций
-
Как пользоваться?
- График функции y =:
- 2*x^3-15*x^2+24*x+3
-
x^3-9*x^2+15*x-2
-
3/2*cos(x)
-
-x^4+20*x^2-64
-
Идентичные выражения
- -x^ четыре + двадцать *x^ два - шестьдесят четыре
- минус x в степени 4 плюс 20 умножить на x в квадрате минус 64
- минус x в степени четыре плюс двадцать умножить на x в степени два минус шестьдесят четыре
- -x4+20*x2-64
- -x⁴+20*x²-64
- -x в степени 4+20*x в степени 2-64
- -x^4+20x^2-64
- -x4+20x2-64
-
Похожие выражения
- -x^4-20*x^2-64
- x^4+20*x^2-64
- -x^4+20*x^2+64
График функции y = -x^4+20*x^2-64
Решение
Вы ввели
[src]
4 2 f(x) = - x + 20*x - 64
$$f{\left(x \right)} = - x^{4} + 20 x^{2} - 64$$
f = -x^4 + 20*x^2 - 1*64
График функции
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$- x^{4} + 20 x^{2} - 64 = 0$$
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:
Аналитическое решение
$$x_{1} = -4$$
$$x_{2} = -2$$
$$x_{3} = 2$$
$$x_{4} = 4$$
Численное решение
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = -2$$
$$x_{3} = -4$$
$$x_{4} = 4$$
значит надо решить уравнение:
$$- x^{4} + 20 x^{2} - 64 = 0$$
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:
Аналитическое решение
$$x_{1} = -4$$
$$x_{2} = -2$$
$$x_{3} = 2$$
$$x_{4} = 4$$
Численное решение
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = -2$$
$$x_{3} = -4$$
$$x_{4} = 4$$
Экстремумы функции
Для того, чтобы найти экстремумы, нужно решить уравнение
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
первая производная
$$- 4 x^{3} + 40 x = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \sqrt{10}$$
$$x_{3} = \sqrt{10}$$
Зн. экстремумы в точках:
Интервалы возрастания и убывания функции:
Найдём интервалы, где функция возрастает и убывает, а также минимумы и максимумы функции, для этого смотрим как ведёт себя функция в экстремумах при малейшем отклонении от экстремума:
Минимумы функции в точках:
$$x_{1} = 0$$
Максимумы функции в точках:
$$x_{1} = - \sqrt{10}$$
$$x_{1} = \sqrt{10}$$
Убывает на промежутках
$$\left(-\infty, - \sqrt{10}\right] \cup \left[0, \infty\right)$$
Возрастает на промежутках
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\sqrt{10}, \infty\right)$$
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
первая производная
$$- 4 x^{3} + 40 x = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \sqrt{10}$$
$$x_{3} = \sqrt{10}$$
Зн. экстремумы в точках:
(0, -1*64)
____ (-\/ 10, -64 + 100)
____ (\/ 10, -64 + 100)
Интервалы возрастания и убывания функции:
Найдём интервалы, где функция возрастает и убывает, а также минимумы и максимумы функции, для этого смотрим как ведёт себя функция в экстремумах при малейшем отклонении от экстремума:
Минимумы функции в точках:
$$x_{1} = 0$$
Максимумы функции в точках:
$$x_{1} = - \sqrt{10}$$
$$x_{1} = \sqrt{10}$$
Убывает на промежутках
$$\left(-\infty, - \sqrt{10}\right] \cup \left[0, \infty\right)$$
Возрастает на промежутках
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\sqrt{10}, \infty\right)$$
Точки перегибов
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
вторая производная
$$4 \cdot \left(- 3 x^{2} + 10\right) = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{30}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt{30}}{3}$$
Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
$$\left[- \frac{\sqrt{30}}{3}, \frac{\sqrt{30}}{3}\right]$$
Выпуклая на промежутках
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt{30}}{3}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{30}}{3}, \infty\right)$$
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
вторая производная
$$4 \cdot \left(- 3 x^{2} + 10\right) = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{30}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt{30}}{3}$$
Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
$$\left[- \frac{\sqrt{30}}{3}, \frac{\sqrt{30}}{3}\right]$$
Выпуклая на промежутках
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt{30}}{3}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{30}}{3}, \infty\right)$$
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- x^{4} + 20 x^{2} - 64\right) = -\infty$$
Возьмём предел
значит,
горизонтальной асимптоты слева не существует
$$\lim_{x \to \infty}\left(- x^{4} + 20 x^{2} - 64\right) = -\infty$$
Возьмём предел
значит,
горизонтальной асимптоты справа не существует
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- x^{4} + 20 x^{2} - 64\right) = -\infty$$
Возьмём предел
значит,
горизонтальной асимптоты слева не существует
$$\lim_{x \to \infty}\left(- x^{4} + 20 x^{2} - 64\right) = -\infty$$
Возьмём предел
значит,
горизонтальной асимптоты справа не существует
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции -x^4 + 20*x^2 - 1*64, делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- x^{4} + 20 x^{2} - 64}{x}\right) = \infty$$
Возьмём предел
значит,
наклонной асимптоты слева не существует
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- x^{4} + 20 x^{2} - 64}{x}\right) = -\infty$$
Возьмём предел
значит,
наклонной асимптоты справа не существует
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- x^{4} + 20 x^{2} - 64}{x}\right) = \infty$$
Возьмём предел
значит,
наклонной асимптоты слева не существует
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- x^{4} + 20 x^{2} - 64}{x}\right) = -\infty$$
Возьмём предел
значит,
наклонной асимптоты справа не существует
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
$$- x^{4} + 20 x^{2} - 64 = - x^{4} + 20 x^{2} - 64$$
- Да
$$- x^{4} + 20 x^{2} - 64 = x^{4} - 20 x^{2} + 64$$
- Нет
значит, функция
является
чётной
Итак, проверяем:
$$- x^{4} + 20 x^{2} - 64 = - x^{4} + 20 x^{2} - 64$$
- Да
$$- x^{4} + 20 x^{2} - 64 = x^{4} - 20 x^{2} + 64$$
- Нет
значит, функция
является
чётной
График