График y = f(x) = log((x-2)/(x+1)) (логарифм от ((х минус 2) делить на (х плюс 1))) постройте график функции и изобразите его. Исследуйте данную функцию. [Есть ответ!]

График функции y = log((x-2)/(x+1))

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 - 2\
f(x) = log|-----|
          \x + 1/
$$f{\left (x \right )} = \log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )}$$
График функции
Область определения функции
Точки, в которых функция точно неопределена:
$$x_{1} = -1$$
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$\log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )} = 0$$
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 log((x - 2)/(x + 1)).
$$\log{\left (- 2 \right )}$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = \log{\left (2 \right )} + i \pi$$
Точка:
(0, pi*i + log(2))
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
$$\frac{1}{x - 2} \left(x + 1\right) \left(- \frac{x - 2}{\left(x + 1\right)^{2}} + \frac{1}{x + 1}\right) = 0$$
Решаем это уравнение
Решения не найдены,
возможно экстремумов у функции нет
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
$$\frac{1}{x - 2} \left(\frac{x - 2}{x + 1} - 1\right) \left(\frac{1}{x + 1} + \frac{1}{x - 2}\right) = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = \frac{1}{2}$$
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
$$x_{1} = -1$$

$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{1}{x - 2} \left(\frac{x - 2}{x + 1} - 1\right) \left(\frac{1}{x + 1} + \frac{1}{x - 2}\right)\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{1}{x - 2} \left(\frac{x - 2}{x + 1} - 1\right) \left(\frac{1}{x + 1} + \frac{1}{x - 2}\right)\right) = \infty$$
- пределы равны, зн. пропускаем соотв. точку

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

Выпуклая на промежутках
[1/2, oo)
Вертикальные асимптоты
Есть:
$$x_{1} = -1$$
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )} = 0$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty} \log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )} = 0$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = 0$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции log((x - 2)/(x + 1)), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )}\right) = 0$$
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:
$$\log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )} = \log{\left (\frac{- x - 2}{- x + 1} \right )}$$
- Нет
$$\log{\left (\frac{x - 2}{x + 1} \right )} = - \log{\left (\frac{- x - 2}{- x + 1} \right )}$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной