Помогите пожалуйста с интервалом монотонности функции. Решение уже начал , но правильно ли ? Что дальше делать , если правильно.
Если решать через дискриминант 3x^2+1=0 , то Д < 0 , а значит корней нет. И что делать?

Начиная с третьей строчки, в вашем предполагаемом решении содержится ошибка, вы некорректно привели всё к общему знаменателю.

Так что продолжим, начиная с ещё правильной второй строки вашего рассуждения.

Но! Следует сделать важно замечание, которое имеет очень серьёзные последствия для всего решения.

Область определения заданной функции вовсе не вся числовая ось, а только положительные числа, поскольку на отрицательных числах функция логарифма в действительных числах не определена.

Итак  D( f(x) ) equiv ( 0 ; +infty ) ;


Далее, продолжаем ваше решение:

 f_x (x) = 3x^2 + frac{1}{x} ;

 f_x (x) = 0 ;

 frac{ 3x^3 + 1 }{x} = 0 ;

 x neq 0 ;

 3x^3 + 1 = 0 ;

 3x^3 = -1 ;

 x^3 = -frac{1}{3} ;

 x = -frac{1}{ sqrt[3]{3} } ;


Или сразу можно записать в интервальном виде:

 3x^3 + 1 = ( x + frac{1}{ sqrt[3]{3} } ) ( x^2 - frac{x}{ sqrt[3]{3} } + frac{1}{ sqrt[3]{9} } ) ;

 f_x (x) = ( 1 + frac{1}{ x sqrt[3]{3} } ) ( x^2 - frac{x}{ sqrt[3]{3} } + frac{1}{ sqrt[3]{9} } ) ;


Причём, что следует и из предыдущего решения:

 D = frac{1}{ sqrt[3]{9} } - frac{4}{ sqrt[3]{9} } < 0 ,

а значит, других корней нет. А поэтому, на области определения, т.е. при  x>0 заданная функция всегда имеет положительную производную, а значит, всегда монотонно возрастает.




О т в е т : интервал монотонного возрастания

функции  f(x) = x^3 + ln{x} – это  ( 0 ; +infty ) .




*** В дополнение о том, о чём автор не спрашивал. У данной функции есть два интервала разнонаправленного кручения (что видно и из графика). От ноля до некоторого значения она закручивается по часовой стрелки, а после некоторого числа – против. Для нахождения этой точки (точки перегиба) можно решить как уравнение относительно ноля, вторую производную заданной функции.

 f_x (x) = ( 3x^2 + frac{1}{x} )_x = 6x - frac{1}{x^2} = frac{ 6x^3 - 1 }{x^2} ;

 x neq 0 ;

 6x^3 - 1 = 0 ;

 6x^3 = 1 ;

 x^3 = frac{1}{6} ;

 x = frac{1}{ sqrt[3]{6} } approx 0.550 ;

Это и есть абсцисса точки перегиба. Чтобы найти ординату точки перегиба, подставим это значение в исходную функцию:

 f( x=frac{1}{ sqrt[3]{6} } ) = ( frac{1}{ sqrt[3]{6} } } )^3 + ln{ frac{1}{ sqrt[3]{6} } } = frac{1}{6} - frac{1}{3} ln{6} = frac{ 1 - 2 ln{6} }{6} approx -0.431 ;

Поскольку это единственный корень, то, с учётом общей алгебраической положительности второй производной, она положительна после него и отрицательна до.

Таким образом, на  x in ( 0 ; frac{1}{ sqrt[3]{6} } ) и  y in ( -infty ; frac{ 1 - 2 ln{6} }{6} ) – вторая производная отрицательна, т.е. график функции выпуклый, а кручение графика происходит по часовой стрелки.

На  x in ( frac{1}{ sqrt[3]{6} } ; +infty ) и  y in ( frac{ 1 - 2 ln{6} }{6} ; +infty ) – вторая производная положительна, т.е. график функции вогнутый, а кручение графика происходит против часовой стрелки.

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку