График y = f(x) = e^(1/x)/x (e в степени (1 делить на х) делить на х) постройте график функции и изобразите его. Исследуйте данную функцию. [Есть ответ!]

График функции y = e^(1/x)/x

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

v

График:

от до

Точки пересечения:

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
       x ___
       \/ E 
f(x) = -----
         x  
$$f{\left (x \right )} = \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x}$$
График функции
Область определения функции
Точки, в которых функция точно неопределена:
$$x_{1} = 0$$
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x} = 0$$
Решаем это уравнение
Решения не найдено,
может быть, что график не пересекает ось X
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в E^(1/x)/x.
$$\frac{1}{0}$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = \tilde{\infty} e^{\tilde{\infty}}$$
Точка:
(0, ±oo*exp(±oo))
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
$$- \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{2}} - \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = -1$$
Зн. экстремумы в точках:
       -1 
(-1, -e  )


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:
$$x_{1} = -1$$
Максимумов у функции нет
Убывает на промежутках
[-1, oo)

Возрастает на промежутках
(-oo, -1]
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
$$\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} \left(2 + \frac{4}{x} + \frac{1}{x^{2}}\right) = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = -1 - \frac{\sqrt{2}}{2}$$
$$x_{2} = -1 + \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
$$x_{1} = 0$$

$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} \left(2 + \frac{4}{x} + \frac{1}{x^{2}}\right)\right) = 0$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} \left(2 + \frac{4}{x} + \frac{1}{x^{2}}\right)\right) = \infty$$
- пределы не равны, зн.
$$x_{1} = 0$$
- является точкой перегиба

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[-1 - sqrt(2)/2, -1 + sqrt(2)/2]

Выпуклая на промежутках
(-oo, -1 - sqrt(2)/2] U [-1 + sqrt(2)/2, oo)
Вертикальные асимптоты
Есть:
$$x_{1} = 0$$
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = 0$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции E^(1/x)/x, делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{2}}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{2}}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой слева
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
$$\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x} = - \frac{e^{- \frac{1}{x}}}{x}$$
- Нет
$$\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x} = - \frac{1}{x} \left(-1 e^{- \frac{1}{x}}\right)$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной