исследовать функцию на интервалы выпуклости/вогнутости, зная, что х=-1/5- точка перегиба : y=x^(2/3)(1-x) . Построить график , чтобы было видно точку перегиба и интервалы выпуклости/вогнутости

25 Дек 2023 в 00:08
90 +1
0
Ответы
1

Для исследования функции на интервалы выпуклости/вогнутости найдем ее вторую производную и определим знак этой производной в окрестности точки перегиба.

Первая производная функции y'=2/3*x^−1/3-1/31/31−x1-x1x-x^2/32/32/3.

Вторая производная функции y''=2/32/32/3−1/3-1/31/3x^−4/3-4/34/31−x1-x1x-2/32/32/3x^−1/3-1/31/3-2/3x^−1/3-1/31/3=-2/92/92/9x^−4/3-4/34/31−x1-x1x-2/3x^−1/3-1/31/3.
Подставим значение x=-1/5 вторую производную:
y''=−2/9-2/92/9−5/1-5/15/1^4/34/34/32/52/52/5-2/3−5/1-5/15/1^1/31/31/3=−2/9-2/92/952/52/52/5-2/3−5-55=-102/92/92/9+10=-20/9+10=−20+90-20+9020+90/9=70/9>0.

Таким образом, в точке перегиба x=-1/5 функция выпукла вниз.

Построим график функции y=x^2/32/32/31−x1-x1x:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace−1,1,100-1, 1, 1001,1,100 y = x*2/32/32/3 1−x1-x1x

plt.figurefigsize=(10,6)figsize=(10, 6)figsize=(10,6) plt.plotx,y,label=′y=x(2/3)(1−x)′x, y, label='y=x^(2/3)(1-x)'x,y,label=y=x(2/3)(1x) plt.scatter−1/5,(−1/5)∗<em>(2/3)</em>(1−(−1/5)),color=′red′,label=′Точкаперегиба(−1/5,(−1/5)(2/3)∗(1−(−1/5)))′-1/5, (-1/5)*<em>(2/3)</em>(1-(-1/5)), color='red', label='Точка перегиба (-1/5, (-1/5)^(2/3)*(1-(-1/5)))'1/5,(1/5)<em>(2/3)</em>(1(1/5)),color=red,label=Точкаперегиба(1/5,(1/5)(2/3)(1(1/5)))

plt.xlabel′x′'x'x plt.ylabel′y′'y'y plt.legend plt.gridTrueTrueTrue plt.show

На графике видно, что функция y=x^2/32/32/31−x1-x1x имеет точку перегиба при x=-1/5 и в этой точке функция выпукла вниз.

16 Апр 2024 в 15:42
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир