Průběh funkce Lenka Přibylová 28. července 2006 c Lenka Přibylová, 2006 × Obsah y = x3 + 4x2 + 5x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 y = ln x2 x + 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 y = (x + 1)ex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Definiční obor je celá množina R. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = f (-x) = (-x)3 + 4(-x)2 + 5(-x) = -x3 + 4x2 - 5x = f (x) c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Dosadíme x = 0 do předpisu funkce f (x) a dostaneme průsečík s osou y. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Ř ešením rovnice y = 0 dostaneme průsečík s osou x. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Vytkneme x. Součin je roven nule právě tehdy, když některý z činitelů je roven nule. Červený činitel dává triviální řešení, zelený činitel vede na kvadratickou rovnici. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Kvadrativká rovnice x2 + 4x + 5 = 0 nemá reálné rešení, protože diskriminant je záporný: D = 16 - 20. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Průsečík s osou x je jediný: x = 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Na osu x zaneseme průsečík. Nemáme žádné body nespojitosti. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Funkční hodnota f (-1) je záporná a protože se znaménko na intervalu (-, 0) nemůže změnit, je funkce záporná na celém tomto intervalu. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] x3 + 4x2 + 5x = 0 x(x2 + 4x + 5) = 0 x = 0 - 0 + f (-1) = -1 + 4 - 5 = -2 < 0 f (1) = 10 > 0 lim x x3 + 4x2 + 5x = Funkce je kladná v x = 1, tedy také na (0, ). c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] lim x x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 = - f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 , x2 = -1 Vypočteme limity v . Začneme limitou v +. Protože platí + = , je výsledek zřejmý. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] lim x x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 = - f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 , x2 = -1 Pro - není výsledek na první pohled vidět, protože dostáváme neurčitý výraz - . c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] lim x x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 = - f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 , x2 = -1 Vytkneme-li nejvyšší mocninu x3 , dostáváme x3 + 4x2 + 5x = x3 (1 + 4 x + 5 x2 ), kde druhý činitel konverguje k jedné. Obecně platí pravidlo, že u polynomu (i racionální lomené funkce) se chování v nevlastních bodech nemění, jestliže zanedbáme členy s nižšími mocninami. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] lim x x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 = - f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 , x2 = -1 c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] lim x x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 + 4x2 + 5x = lim x- x3 = - f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 , x2 = -1 Asymptota bez směrnice neexistuje, protože je funkce definovaná na celém R. Asymptota se směrnicí také neexistuje, protože k = lim x x3 + 4x2 + 5x x = lim x x2 + 4x + 5 = . c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 3 , x2 = -1 y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 3 , x2 = -1 y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 Vyšetříme chování derivace. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 3 , x2 = -1 y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 Derivujeme každý člen zvlášt'. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 3 , x2 = -1 y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 Hledáme stacionární body, proto položíme derivaci rovnu nule. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 3 , x2 = -1 y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 Vyřešíme kvadratickou rovnici. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = (x3 + 4x2 + 5x) = 3x2 + 8x + 5 3x2 + 8x + 5 = 0 x1,2 = -8 64 - 60 6 = -8 2 6 x1 = - 5 3 , x2 = -1 y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 Vyřešíme kvadratickou rovnici. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8 6x + 8 = 0 x = - 4 3 y = 6x + 8; 4 in. Na reálnou osu zaneseme stacionární body. Nemáme žádné body nespojitosti. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8 6x + 8 = 0 x = - 4 3 y = 6x + 8; 4 in. Graf derivace je parabola: c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8 6x + 8 = 0 x = - 4 3 y = 6x + 8; 4 in. Ve stacionárním bodě x = - 5 3 nastává lokální maximum. Dopočteme v tomto bodě funkční hodnotu. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8 6x + 8 = 0 x = - 4 3 y = 6x + 8; 4 in. Ve stacionárním bodě x = -1 nastává lokální minimum. Dopočteme v tomto bodě funkční hodnotu. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8 6x + 8 = 0 x = - 4 3 y = 6x + 8; 4 in. Spočteme druhou derivaci a vyšetříme její chování. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8 6x + 8 = 0 x = - 4 3 y = 6x + 8; 4 in. Položíme druhou derivaci nule. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8; -4 3 in. f (-4/3) = - 52 27 Nakreslíme reálnou osu s kritickým bodem. Nemáme žádný bod nespojitosti, proto se druhá derivace může měnit pouze v inflexním bodě. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8; -4 3 in. f (-4/3) = - 52 27Funkce ke na intervalu -, - 4 3 konkávní, protože -2 -, - 4 3 a y (-2) = 6 (-2) + 8 = -4 < 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8; -4 3 in. f (-4/3) = - 52 27 Funkce je konvexní na intervalu - 4 3 , , protože 0 - 4 3 , a y (0) = 8 > 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = x3 + 4x2 + 5x D( f ) = R; ani sudá ani lichá, není periodická průsečík s osou y je [0, 0] f (+) = , f (-) = -; - 0 + y = 3x2 + 8x + 5; -5 3 MAX -1 min f (-5/3) = - 50 27 f (-1) = -2 y = 6x + 8; -4 3 in. f (-4/3) = - 52 27 Bod x = - 4 3 je tedy inflexní. Spočteme jeho funkční hodnotu. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 Shrneme dosažené výpočty. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 0 Nakreslíme souřadný systém. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 0 Označíme průsečík s osou x: x = 0. Funkce v tomto bodě roste. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 0 Nakreslíme značky v blízkosti nevlastních bodů. Funkce roste v okolí obou nevlastních bodů. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 -1-5/3 0 -2 Nakreslíme lokální minimum a maximum. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 -1-4/3-5/3 0 -2 Nakreslíme inflexní bod. Funkce v něm klesá. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 -1-4/3-5/3 0 -2 Spojíme nakreslené části do grafu. c Lenka Přibylová, 2006 × - 0 + -5 3 MAX -1 min -4 3 in. f (0) = 0 f (+) = f (-) = - f - 5 3 = - 50 27 f (-1) = -2 f - 4 3 = - 52 27 -1-4/3-5/3 0 -2 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y(0) = 2(0 - 0 + 1) (0 - 1)2 = 2 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 0 x2 - x + 1 = 0 + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y(0) = 2(0 - 0 + 1) (0 - 1)2 = 2 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 0 x2 - x + 1 = 0 + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + Určíme definiční obor z podmínky x - 1 = 0. Platí x = 1. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y(0) = 2(0 - 0 + 1) (0 - 1)2 = 2 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 0 x2 - x + 1 = 0 + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + ˇ Určíme průsečík s osou y. ˇ Dosadíme x = 0 a hledáme y(0). c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 0 x2 - x + 1 = 0 + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + ˇ Určíme průsečík s osou x. ˇ Dosadíme y = 0 a řešíme rovnici c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 0 x2 - x + 1 = 0 + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + Čitatel musí být nula. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 0 x2 - x + 1 = 0 + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + Tato kvadratická rovnice nemá řešení, protože má záporný diskriminant. D = b2 - 4ac = 2 - 4.1.1 = -2 < 0 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Nakreslíme osu x a bod nespojitosti x = 1. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Víme, že y(0) = 2 > 0. Funkce je kladná na (-, 1). c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Vypočteme y(2) = 2(4 - 2 + 1) (2 - 1)2 > 0. Funkce je kladná na (1, ). c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Určíme jednostranné limity v bodě nespojitosti c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Dosadíme x = 1. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Jmenovatel je v obou případech kladné číslo. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Určíme limity v . c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Uvažujeme jenom vedoucí členy. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x + 1 + lim x1+ 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x1- 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = 2 +0 = + lim x 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 = lim x 2x2 x2 = lim x 2 1 = 2 y = 2 x2 - x + 1 Funkce má limitu v . Přímka y = 2 je asymptotou ke grafu v . c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = 2 x2 - x + 1 (x - 1)2 = 2 (2x - 1)(x - 1)2 - (x2 - x + 1)2(x - 1)(1 - 0) ((x - 1)2)2 = 2(x - 1) (2x - 1)(x - 1) - (x2 - x + 1)2 (x - 1)4 = 2 2x2 - 2x - x + 1 - (2x2 - 2x + 2) (x - 1)3 = 2 -x - 1 (x - 1)3 = -2 x + 1 (x - 1)3 Vypočteme derivaci. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = 2 x2 - x + 1 (x - 1)2 = 2 (2x - 1)(x - 1)2 - (x2 - x + 1)2(x - 1)(1 - 0) ((x - 1)2)2 = 2(x - 1) (2x - 1)(x - 1) - (x2 - x + 1)2 (x - 1)4 = 2 2x2 - 2x - x + 1 - (2x2 - 2x + 2) (x - 1)3 = 2 -x - 1 (x - 1)3 = -2 x + 1 (x - 1)3 ˇ Užijeme vzorec pro derivaci podílu. u v = uv - uv v2 . ˇ Užijeme vzorec pro derivaci složené funkce při derivovánívýrazu (x - 1)2 . c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = 2 x2 - x + 1 (x - 1)2 = 2 (2x - 1)(x - 1)2 - (x2 - x + 1)2(x - 1)(1 - 0) ((x - 1)2)2 = 2(x - 1) (2x - 1)(x - 1) - (x2 - x + 1)2 (x - 1)4 = 2 2x2 - 2x - x + 1 - (2x2 - 2x + 2) (x - 1)3 = 2 -x - 1 (x - 1)3 = -2 x + 1 (x - 1)3 Vytkneme (x - 1). c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = 2 x2 - x + 1 (x - 1)2 = 2 (2x - 1)(x - 1)2 - (x2 - x + 1)2(x - 1)(1 - 0) ((x - 1)2)2 = 2(x - 1) (2x - 1)(x - 1) - (x2 - x + 1)2 (x - 1)4 = 2 2x2 - 2x - x + 1 - (2x2 - 2x + 2) (x - 1)3 = 2 -x - 1 (x - 1)3 = -2 x + 1 (x - 1)3 Roznásobíme závorky a zkrátíme (x - 1). c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = 2 x2 - x + 1 (x - 1)2 = 2 (2x - 1)(x - 1)2 - (x2 - x + 1)2(x - 1)(1 - 0) ((x - 1)2)2 = 2(x - 1) (2x - 1)(x - 1) - (x2 - x + 1)2 (x - 1)4 = 2 2x2 - 2x - x + 1 - (2x2 - 2x + 2) (x - 1)3 = 2 -x - 1 (x - 1)3 = -2 x + 1 (x - 1)3 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = 2 x2 - x + 1 (x - 1)2 = 2 (2x - 1)(x - 1)2 - (x2 - x + 1)2(x - 1)(1 - 0) ((x - 1)2)2 = 2(x - 1) (2x - 1)(x - 1) - (x2 - x + 1)2 (x - 1)4 = 2 2x2 - 2x - x + 1 - (2x2 - 2x + 2) (x - 1)3 = 2 -x - 1 (x - 1)3 = -2 x + 1 (x - 1)3 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 -2 x + 1 (x - 1)3 = 0 x + 1 = 0 x = -1 -1 min 1 y = -2 x + 1 3 Ř ešíme rovnici y = 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 -2 x + 1 (x - 1)3 = 0 x + 1 = 0 x = -1 -1 min 1 y = -2 x + 1 3 Čitatel musí být nula. Stacionárním bodem je tedy x = -1. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 -1 min 1 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 4 = 4 x + 2 4 Zakreslíme stacionární bod a bod nespojitosti. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 -1 min 1 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 4 = 4 x + 2 4 Určíme y (-2). y (-2) = -2 -2 + 1 (-2 - 1)3 = -2 záporná hodnota záporná hodnota < 0 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 -1 min 1 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 4 = 4 x + 2 4 Určíme y (0). y (0) = -2 0 + 1 (0 - 1)3 = -2 kladná hodnota záporná hodnota > 0 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 -1 min 1 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 4 = 4 x + 2 4 Lokální minimum pro x = -1. Funkční hodnota je y(-1) = 2((-1)2 - (-1) + 1) (-1 - 1)2 = 2.3 4 = 3 2 . c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 -1 min 1 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 4 = 4 x + 2 4 y (2) = -2 2 + 1 (2 - 1)3 = -2 3 1 < 0 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 (x - 1)4 = 4 x + 2 (x - 1)4 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 Vypočteme druhou derivaci. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 (x - 1)4 = 4 x + 2 (x - 1)4 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 ˇ Použijeme pravidlo pro derivaci podílu. ˇ Jmenovatel budeme derivovat jako složenou funkci. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 (x - 1)4 = 4 x + 2 (x - 1)4 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 Vytkneme (x - 1)2 v čitateli. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 (x - 1)4 = 4 x + 2 (x - 1)4 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 Upravíme. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = -2 x + 1 (x - 1)3 = -2 1(x - 1)3 - (x + 1)3(x - 1)2(1 - 0) ((x - 1)3)2 = -2(x - 1)2 (x - 1) - (x + 1)3 (x - 1)6 = -2 -2x - 4 (x - 1)4 = 4 x + 2 (x - 1)4 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 Obdrželi jsme druhou derivaci. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 4 x + 2 (x - 1)4 = 0 x + 2 = 0 x = -2 -2 in. 1 Ř ešíme y = 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 4 x + 2 (x - 1)4 = 0 x + 2 = 0 x = -2 -2 in. 1 Jediné řešení je x = -2. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 -2 in. 1 Určíme intervaly konvexnosti a konkavity. c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 -2 in. 1 y (-3) = 4 -3 + 2 kladná hodnota < 0 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 -2 in. 1 y (0) = 4 0 + 2 kladná hodnota > 0 c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 -2 in. 1 Inflexní bod v bodě x = -2. Funkční hodnota je y(-2) = 14 9 . c Lenka Přibylová, 2006 × y = 2(x2 - x + 1) (x - 1)2 D( f ) = R \ {1}, y(0) = 2, není průs. s osou x y = -2 x + 1 (x - 1)3 , x1 = -1. . . lok. minimum, y(-1) = 3 2 y = 4 x + 2 (x - 1)4 , x2 = -2 -2 in. 1 y (2) = 4 2 + 1 kladná hodnota > 0 c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 Shrneme dosavadní znalosti. c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 x y 1-1-2 Nakreslíme souřadnou soustavu. c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 x y 1-1-2 2 Vyznačíme průsečík s osou y. c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 x y 1-1-2 2 Funkce v tomto bodě roste. c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 x y 1-1-2 2 Nakreslíme funkci v okolí svislé asymptoty. c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 x y 1-1-2 2 Nakreslíme funkci v okolí vodorovné asymptoty. c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 x y 1-1-2 2 Nakreslíme lokální minimum funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × + 1 + -1 min 1 -2 in. 1 f (0) = 2 f () = 2 f (1) = + f (-1) = 3 2 f (-2) = 14 9 x y 1-1-2 2 c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Funkce y(x) je definována pro x + 2 = 0 a x2 x + 2 > 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Plyne z nesymetričnosti definičního oboru. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Hledáme průsečíky s osou x. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Položíme funkci y(x) rovnu 0 . c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Odlogaritmováním dostaneme kvadratickou rovnici. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Vynásobíme jmenovatelem x + 2 c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + a převedeme na levou stranu. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Podle vzorce vypočítáme kořeny. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = 0 ln x2 x + 2 = 0 x2 x + 2 = 1 x2 = x + 2 x2 - x - 2 = 0 x1,2 = 1 1 + 8 2 x1 = 2 D( f ) x2 = -1 D( f ) + - - + Oba leží v definičním oboru funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; -2 + -1 - 0 - 2 + lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - Na reálnou osu naneseme nulové body a body, kde funkce není definována c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; -2 + -1 - 0 - 2 + lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = -a dosazením bodů z jednotlivých intervalů zjistíme znaménko funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; -2 + -1 - 0 - 2 + lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = -a dosazením bodů z jednotlivých intervalů zjistíme znaménko funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; -2 + -1 - 0 - 2 + lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = -a dosazením bodů z jednotlivých intervalů zjistíme znaménko funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Vypočteme limitu funkce v + c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Podle věty o limitě složené funkce zaměníme pořadí limity a logaritmu. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Pro řešení limity použijeme např. L'Hospitalovo pravidlo. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Funkce ln x pro x diverguje. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Chování funkce na levém okraji definičního oboru určíme výpočtem limity funkce v bodě -2 zprava. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Zaměníme pořadí limity a logaritmu, c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 částečně dosadíme a c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 dostáváme limitu typu 4 0+ , c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 což je nekonečno. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Chování funkce v okolí dalšího nedefinovaného bodu 0 určíme výpočtem limity funkce v bodě 0 zprava a zleva. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 Zaměníme pořadí limity a logaritmu, c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 částečně dosadíme a c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 v obou případech dostáváme typ 0+ 2 , c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; lim x ln x2 x + 2 = ln lim x x2 x + 2 = ln lim x x 1 = lim x-2+ ln x2 x + 2 = ln lim x-2+ x2 x + 2 = ln lim x-2+ 4 x + 2 = 4 0+ = lim x0 ln x2 x + 2 = ln lim x0 x2 x + 2 = ln lim x0 x2 2 = ln 0+ 2 = - y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 2 proto lze dosadit do logaritmu, který je definován pouze pro pravé okolí nuly. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 = 1 x2 x2 + 4x x + 2 = x(x + 4) x2(x + 2) = x + 4 x(x + 2) y = x + 4 x(x + 2) ,Funkce y(x) je složená, proto nejdříve derivujeme vnější složku c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 = 1 x2 x2 + 4x x + 2 = x(x + 4) x2(x + 2) = x + 4 x(x + 2) y = x + 4 x(x + 2) ,a násobíme derivací vnitřní složky. Tu derivujeme jako podíl. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 = 1 x2 x2 + 4x x + 2 = x(x + 4) x2(x + 2) = x + 4 x(x + 2) y = x + 4 x(x + 2) ,Zelené části se zkrátí, c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 = 1 x2 x2 + 4x x + 2 = x(x + 4) x2(x + 2) = x + 4 x(x + 2) y = x + 4 x(x + 2) ,v čitateli vytkneme x c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 2 x2 2x(x + 2) - x2 (x + 2)2 = 1 x2 x2 + 4x x + 2 = x(x + 4) x2(x + 2) = x + 4 x(x + 2) y = x + 4 x(x + 2) ,a zkrátíme. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = 0 x + 4 x(x + 2) = 0 x + 4 = 0 x = -4 / D( f ) -2 0 Hledáme stacionární body. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = 0 x + 4 x(x + 2) = 0 x + 4 = 0 x = -4 / D( f ) -2 0 Dosadíme vypočtenou derivaci funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = 0 x + 4 x(x + 2) = 0 x + 4 = 0 x = -4 / D( f ) -2 0 Zlomek je roven nule právě tehdy, když je roven nule jeho čitatel. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = 0 x + 4 x(x + 2) = 0 x + 4 = 0 x = -4 / D( f ) -2 0 Vypočtená hodnota neleží v definičním oboru funkce, proto funkce nemá žádný stacionární bod. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , -2 0 y = x + 4 x(x + 2) = x(x + 2) - (x + 4)(2x + 2) x2(x + 2)2 = x2 + 2x - 2x2 - 8x - 2x - 8 x2(x + 2)2 x2 + 8x + 8 Znaménko derivace se tedy může měnit jen v bodech, kde není definována. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , -2 0 y = x + 4 x(x + 2) = x(x + 2) - (x + 4)(2x + 2) x2(x + 2)2 = x2 + 2x - 2x2 - 8x - 2x - 8 x2(x + 2)2 x2 + 8x + 8 Do červeně označené derivace dosadíme body z jednotlivých intervalů. Kladné znaménko znamená, že zde funkce roste, záporné, že klesá. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , -2 0 y = x + 4 x(x + 2) = x(x + 2) - (x + 4)(2x + 2) x2(x + 2)2 = x2 + 2x - 2x2 - 8x - 2x - 8 x2(x + 2)2 x2 + 8x + 8 Do červeně označené derivace dosadíme body z jednotlivých intervalů. Kladné znaménko znamená, že zde funkce roste, záporné, že klesá. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = x + 4 x(x + 2) = x(x + 2) - (x + 4)(2x + 2) x2(x + 2)2 = x2 + 2x - 2x2 - 8x - 2x - 8 x2(x + 2)2 = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 2 Druhou derivaci dostaneme derivací první, c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = x + 4 x(x + 2) = x(x + 2) - (x + 4)(2x + 2) x2(x + 2)2 = x2 + 2x - 2x2 - 8x - 2x - 8 x2(x + 2)2 = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 2 kterou derivujeme jako podíl. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = x + 4 x(x + 2) = x(x + 2) - (x + 4)(2x + 2) x2(x + 2)2 = x2 + 2x - 2x2 - 8x - 2x - 8 x2(x + 2)2 = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 2 V čitateli nelze nic vytknout, proto jej roznásobíme c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = x + 4 x(x + 2) = x(x + 2) - (x + 4)(2x + 2) x2(x + 2)2 = x2 + 2x - 2x2 - 8x - 2x - 8 x2(x + 2)2 = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 2 a příslušné mocniny sečteme. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , y = 0 - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 = 0 x2 + 8x + 8 = 0 x1,2 = -8 64 - 32 2 x1,2 = -4 2 2 Hledáme inflexní body. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , y = 0 - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 = 0 x2 + 8x + 8 = 0 x1,2 = -8 64 - 32 2 x1,2 = -4 2 2 Dosadíme vypočtenou druhou derivaci funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , y = 0 - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 = 0 x2 + 8x + 8 = 0 x1,2 = -8 64 - 32 2 x1,2 = -4 2 2 Zlomek je roven nule právě tehdy, když je roven nule jeho čitatel. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , y = 0 - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 = 0 x2 + 8x + 8 = 0 x1,2 = -8 64 - 32 2 x1,2 = -4 2 2 Podle vzorce vypočítáme kořeny kvadratické rovnice. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , y = 0 - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 = 0 x2 + 8x + 8 = 0 x1,2 = -8 64 - 32 2 x1,2 = -4 2 2 Upravíme. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , x1 = -4 - 2 2 / D( f ) x2 = -4 + 2 2 . = -1.17 D( f ) -2 -4 + 2 2 in. 0 x1 není inflexní bod, protože neleží v definičním oboru funkce, c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , x1 = -4 - 2 2 / D( f ) x2 = -4 + 2 2 . = -1.17 D( f ) -2 -4 + 2 2 in. 0 x2 leží v definičním oboru funkce. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , x1 = -4 - 2 2 / D( f ) x2 = -4 + 2 2 . = -1.17 D( f ) -2 -4 + 2 2 in. 0 Znaménko druhé derivace se tedy může měnit jen v bodech, kde není definována a v bodě x2. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , x1 = -4 - 2 2 / D( f ) x2 = -4 + 2 2 . = -1.17 D( f ) -2 -4 + 2 2 in. 0 Do červeně označené druhé derivace dosadíme body z jednotlivých intervalů. Kladné znaménko znamená, že je zde funkce konvexní, záporné, že je konkávní. c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , x1 = -4 - 2 2 / D( f ) x2 = -4 + 2 2 . = -1.17 D( f ) -2 -4 + 2 2 in. 0 funkce se v x2 mění z konvexní na konkávní, c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , x1 = -4 - 2 2 / D( f ) x2 = -4 + 2 2 . = -1.17 D( f ) -2 -4 + 2 2 in. 0 x2 je proto inflexním bodem, c Lenka Přibylová, 2006 × y = ln x2 x + 2 D( f ) = (-2, 0) (0, ); není ani sudá ani lichá; y = x + 4 x(x + 2) , y = - x2 + 8x + 8 x2(x + 2)2 , x1 = -4 - 2 2 / D( f ) x2 = -4 + 2 2 . = -1.17 D( f ) -2 -4 + 2 2 in. 0 c Lenka Přibylová, 2006 × -2 + -1 - 0 - 2 + -2 0 -2 -4 + 2 2 in. 0 f (-1) = 0 f (2) = 0 f () = f (0) = - f (-4 + 2 2) . = 0.505 Vypíšeme nejdůležitější výsledky. c Lenka Přibylová, 2006 × -2 + -1 - 0 - 2 + -2 0 -2 -4 + 2 2 in. 0 f (-1) = 0 f (2) = 0 f () = f (0) = - f (-4 + 2 2) . = 0.505 -2 x y 0 1-1 2 Zakreslíme souřadný systém. Pro hodnoty menší nebo rovny -2 a v 0 funkce není definována. c Lenka Přibylová, 2006 × -2 + -1 - 0 - 2 + -2 0 -2 -4 + 2 2 in. 0 f (-1) = 0 f (2) = 0 f () = f (0) = - f (-4 + 2 2) . = 0.505 -2 x y 0 1-1 2 Vyznačíme průsečíky s osou x. Funkce klesá v bodě -1 a roste v bodě 2. c Lenka Přibylová, 2006 × -2 + -1 - 0 - 2 + -2 0 -2 -4 + 2 2 in. 0 f (-1) = 0 f (2) = 0 f () = f (0) = - f (-4 + 2 2) . = 0.505 -2 x y 0 1-1 2 Nakreslíme funkci v okolí svislých asymptot. c Lenka Přibylová, 2006 × -2 + -1 - 0 - 2 + -2 0 -2 -4 + 2 2 in. 0 f (-1) = 0 f (2) = 0 f () = f (0) = - f (-4 + 2 2) . = 0.505 in.-2 x y 0 1-1 2 Vyznačíme inflexní bod a spojíme graf. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = Definiční obor je celá množina R. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = Dosadíme x = 0 do předpisu funkce f (x) a dostaneme průsečík s osou y. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = Ř ešením rovnice y = 0 dostaneme průsečík s osou x. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = ˇ Součin je roven nule právě tehdy, když je roven nule jeden z činitelů. ˇ Činitel ex je vždy kladné číslo. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = Průsečík s osou x je x = -1. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = ˇ Na osu x zaneseme průsečík. ˇ Nemáme žádné body nespojitosti. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = Funkční hodnota f (-2) je záporná a protože se znaménko na intervalu (-, -1) nemůže změnit, je funkce záporná na celém tomto intervalu. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], (x + 1)ex = 0 x + 1 = 0 x = -1 - -1 + f (-2) = (-2 + 1) e-2 = -e-2 < 0 f (0) = 1 > 0 lim x (x + 1)ex = = Funkce je kladná v x = 0, tedy také na (-1, ). c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], lim x (x + 1)ex = = lim x- (x + 1)ex = (-) e- = (-) 0 = lim x- x + 1 e-x = - = lim x- 1 -e-x = lim x- -ex = -e- = 0 f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex ˇ Vypočteme limity v . Začneme limitou v +. ˇ Platí + 1 = a lim x ex = . c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], lim x (x + 1)ex = = lim x- (x + 1)ex = (-) e- = (-) 0 = lim x- x + 1 e-x = - = lim x- 1 -e-x = lim x- -ex = -e- = 0 f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex Vypočteme limitu v -. "Dosadíme" x = - a dostaneme - + 1 = - a lim x- ex = 0. Dostáváme neurčitý výraz 0 × . K výpočtu tedy musíme použít jinou metodu. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], lim x (x + 1)ex = = lim x- (x + 1)ex = (-) e- = (-) 0 = lim x- x + 1 e-x = - = lim x- 1 -e-x = lim x- -ex = -e- = 0 f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex ˇ Přepíšeme výraz na zlomek ex = 1 e-x . Limita je ve tvaru, kdy je možno použít L'Hospitalovo pravidlo. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], lim x (x + 1)ex = = lim x- (x + 1)ex = (-) e- = (-) 0 = lim x- x + 1 e-x = - = lim x- 1 -e-x = lim x- -ex = -e- = 0 f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex Použijeme L'Hospitalovo pravidlo (derivujeme zvlášt'čitatel a jmenovatel). Funkci e-x derivujeme jako složenou:(e-x ) = e-x (-x) = e-x (-1) c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], lim x (x + 1)ex = = lim x- (x + 1)ex = (-) e- = (-) 0 = lim x- x + 1 e-x = - = lim x- 1 -e-x = lim x- -ex = -e- = 0 f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex Zjednodušíme. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], lim x (x + 1)ex = = lim x- (x + 1)ex = (-) e- = (-) 0 = lim x- x + 1 e-x = - = lim x- 1 -e-x = lim x- -ex = -e- = 0 f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex Dosadíme. Z grafu funkce vidíme, že lim x- ex = e- = 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex = ex (1 + x + 1) = ex (x + 2) y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min x x Vyšetříme chování derivace. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex = ex (1 + x + 1) = ex (x + 2) y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min x x Funkci y = (x + 1) ex derivujeme jako součin: (u v) = u v + u v c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex = ex (1 + x + 1) = ex (x + 2) y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min x x c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex = ex (1 + x + 1) = ex (x + 2) y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min x x Vytkneme ex . c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = (x + 1) ex + (x + 1) (ex ) = 1 ex + (x + 1) ex = ex (1 + x + 1) = ex (x + 2) y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min x x Zjednodušíme. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. Dostáváme derivaci. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. ˇ Derivace je rovna nule právě tehdy, když (x + 2) = 0 , jelikož ex = 0. Dostáváme stacionární bod x = -2. ˇ Dosadíme f (-2) = (-2 + 1)e-2 = -e-2 a s pomocí kalkulá- toru dostaneme f (-2) . = -0.14. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. Na reálnou osu zaneseme stacionární bod. Nemáme žádné body nespojitosti. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. Zvolíme např. x = -3 a dosadíme do první derivace: y (-3) = e-3 (-3 + 2) = -e-3 < 0. Funkce v bodě x = -3 klesá a totéž platí na celém intervalu (-, -2). c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. Dosazením x = 0 do první derivace máme y (0) = e0 (0 + 2) = 2 > 0. Funkce v bodě roste x = 0 a to také platí na celém intervalu (-2, ). c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. V bodě x = -2 má funkce lokální minimum. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. Spočteme y . Derivujeme y = ex (x + 2) jako součin (u v) = u v + u v c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 2) + ex 1 = ex (x + 2 + 1) = ex (x + 3) y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 in. Zjednodušíme. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 -3 in. Máme druhou derivaci. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 -3 in. Hledáme bod, ve kterém platí y = 0. Protože ex je vždy různá od nuly, musí platit (x + 3) = 0, proto x = -3. f (-3) = (-3 + 1)e-3 = -2e-3 . = -0.01 c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 -3 in. Nakreslíme reálnou osu s kritickým bodem. Nemáme žádný bod nespojitosti, proto se druhá derivace může měnit pouze v bodě x = -3. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 -3 in. Funkce ke na intervalu (-, -3) konkávní, protože -4 (-, -3) a y (-4) = e-4 (-4 + 3) = -e-4 < 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 -3 in. Funkce je konvexní na intervalu (-3, ), protože -2 (-3, ) a v bodě x = -2 je lok. minimum a y (-2) = e-2 (-2 + 3) = e-2 > 0. c Lenka Přibylová, 2006 × y = (x + 1)ex D( f ) = R; průsečík s osou y je [0, 1], průsečík s osou y je [-1, 0], f (+) = , f (-) = 0; - -1 + y = ex (x + 2); stac. bod je x = -2; f (-2) = -e-2 . = -0.14 -2 min y = ex (x + 3); y = 0 pro x = -3, f (-3) = -2e-3 . = -0.01 -3 in. Bod x = -3 je tedy inflexní. c Lenka Přibylová, 2006 × - -1 + -2 min -3 in. f (0) = 1 f (-1) = 0 f (-2) . = -0.14 f (-3) . = -0.01 f (+) = f (-) = 0 Shrneme dosažené výpočty. c Lenka Přibylová, 2006 × - -1 + -2 min -3 in. f (0) = 1 f (-1) = 0 f (-2) . = -0.14 f (-3) . = -0.01 f (+) = f (-) = 0 0 x y -1-2-3 Nakreslíme souřadný systém. c Lenka Přibylová, 2006 × - -1 + -2 min -3 in. f (0) = 1 f (-1) = 0 f (-2) . = -0.14 f (-3) . = -0.01 f (+) = f (-) = 0 0 x y -1-2-3 Označíme průsečík s osou x: x = -1. Funkce v tomto bodě roste. c Lenka Přibylová, 2006 × - -1 + -2 min -3 in. f (0) = 1 f (-1) = 0 f (-2) . = -0.14 f (-3) . = -0.01 f (+) = f (-) = 0 0 x y 1 -1-2-3 Označíme průsečík s osou y: y = 1. Funkce v tomto bodě roste. c Lenka Přibylová, 2006 × - -1 + -2 min -3 in. f (0) = 1 f (-1) = 0 f (-2) . = -0.14 f (-3) . = -0.01 f (+) = f (-) = 0 0 x y 1 -1-2-3 Nakreslíme značky v blízkosti asymptoty v -. Je třeba si uvědomit, že v blízkosti - je funkce záporná a klesající, proto bude graf pod asymptotou. c Lenka Přibylová, 2006 × - -1 + -2 min -3 in. f (0) = 1 f (-1) = 0 f (-2) . = -0.14 f (-3) . = -0.01 f (+) = f (-) = 0 0 x y 1 -1-2-3 Nakreslíme lokální minimum v bodě x = -2. c Lenka Přibylová, 2006 × - -1 + -2 min -3 in. f (0) = 1 f (-1) = 0 f (-2) . = -0.14 f (-3) . = -0.01 f (+) = f (-) = 0 0 x y 1 -1-2-3 Spojíme nakreslené části do grafu. c Lenka Přibylová, 2006 × KONEC c Lenka Přibylová, 2006 ×