График y = f(x) = 13+atanh(x) (13 плюс гиперболический тангенс от (х)) постройте график функции и изобразите его. Исследуйте данную функцию. [Есть ответ!]

График функции y = 13+atanh(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]
f(x) = 13 + atanh(x)
$$f{\left (x \right )} = \operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13$$
График функции
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$\operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13 = 0$$
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 13 + atanh(x).
$$\operatorname{atanh}{\left (0 \right )} + 13$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = 13$$
Точка:
(0, 13)
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
$$\frac{1}{- x^{2} + 1} = 0$$
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
$$\frac{2 x}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 0$$

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[0, oo)

Выпуклая на промежутках
(-oo, 0]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13\right) = 13 + \frac{i \pi}{2}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = 13 + \frac{i \pi}{2}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13\right) = 13 - \frac{i \pi}{2}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = 13 - \frac{i \pi}{2}$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 13 + atanh(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \left(\operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13\right)\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \left(\operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13\right)\right) = 0$$
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:
$$\operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13 = - \operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13$$
- Нет
$$\operatorname{atanh}{\left (x \right )} + 13 = - -1 \operatorname{atanh}{\left (x \right )} - 13$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной