График функции y = x/(x^3-5)

Вы ввели

         x   
f(x) = ------
        3    
       x  - 5

$$f{\left (x \right )} = \frac{x}{x^{3} - 5}$$

Область определения функции

Точки, в которых функция точно неопределена:
$$x_{1} = 1.7099759466767$$

Точки пересечения с осью координат X

График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$\frac{x}{x^{3} - 5} = 0$$
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
$$x_{1} = 0$$
Численное решение
$$x_{1} = 0$$

Точки пересечения с осью координат Y

График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в x/(x^3 - 5).
$$\frac{0}{-5 + 0^{3}}$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = 0$$
Точка:

(0, 0)

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
$$- \frac{3 x^{3}}{\left(x^{3} - 5\right)^{2}} + \frac{1}{x^{3} - 5} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt[3]{5}}{2}$$
Зн. экстремумы в точках:

   2/3 3 ___    2/3 3 ___ 
 -2   *\/ 5    2   *\/ 5  
(------------, ----------)
      2            15     

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:
Минимумов у функции нет
Максимумы функции в точках:
$$x_{1} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt[3]{5}}{2}$$
Убывает на промежутках

(-oo, -2**(2/3)*5**(1/3)/2]

Возрастает на промежутках

[-2**(2/3)*5**(1/3)/2, oo)

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
$$\frac{6 x^{2}}{\left(x^{3} - 5\right)^{2}} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} - 5} - 2\right) = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \sqrt[3]{10}$$
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
$$x_{1} = 1.7099759466767$$

$$\lim_{x \to 1.7099759466767^-}\left(\frac{6 x^{2}}{\left(x^{3} - 5\right)^{2}} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} - 5} - 2\right)\right) = 3.75596781326605 \cdot 10^{47}$$
$$\lim_{x \to 1.7099759466767^+}\left(\frac{6 x^{2}}{\left(x^{3} - 5\right)^{2}} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} - 5} - 2\right)\right) = 3.75596781326605 \cdot 10^{47}$$
- 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, -10**(1/3)]

Выпуклая на промежутках

[-10**(1/3), oo)

Вертикальные асимптоты

Есть:
$$x_{1} = 1.7099759466767$$

Горизонтальные асимптоты

Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x}{x^{3} - 5}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x}{x^{3} - 5}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = 0$$

Наклонные асимптоты

Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции x/(x^3 - 5), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \frac{1}{x^{3} - 5} = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{x^{3} - 5} = 0$$
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:
$$\frac{x}{x^{3} - 5} = - \frac{x}{- x^{3} - 5}$$
- Нет
$$\frac{x}{x^{3} - 5} = - \frac{-1 x}{- x^{3} - 5}$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной