Исследуем функцию и построим её график. Для этого определим основные характеристики функции: найдем ее производные, критические точки, интервалы возрастания и убывания, точки перегиба и асимптоты , а также построим таблицу значений.
1. Найдём первую производную функции:
2. Найдём критические точки:
Для этого решим уравнение :
Решим квадратное уравнение:
Таким образом, получаем два корня:
3. Исследуем интервалы возрастания и убывания:
Для этого определим знак первой производной на интервалах, разделённых критическими точками и .
Для интервала ):
Подставим в первую производную:
, значит, на интервале ) функция возрастает.
Для интервала ):
Подставим в первую производную:
, значит, на интервале ) функция убывает.
Для интервала ):
Подставим в первую производную:
, значит, на интервале ) функция возрастает.
4. Найдём вторую производную функции:
5. Найдём точки перегиба:
Для этого решим уравнение :
6. Определим знак второй производной на интервалах:
Для интервала ):
Подставим в вторую производную:
, значит, на интервале ) функция вогнута.
Для интервала ):
Подставим в вторую производную:
, значит, на интервале ) функция выпукла.
Точку можно считать точкой перегиба.
7. Построим таблицу значений:
8. Построим график:
- На интервале ) функция возрастает.
- На интервале ) функция убывает.
- На интервале ) функция возрастает.
- В точке функция имеет перегиб.
С учётом этих данных, можно построить график функции , который будет выглядеть следующим образом:
.
Функция имеет две критические точки и одну точку перегиба.