До змісту

ГДЗ до вправи 39.15 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 39.15

Знайдіть проміжки зростання і спадання функції:

f(x)=x2−1f(x) = \sqrt{x^2 - 1}.

Розв'язок вправи № 39.15

Коротке рішення

Для ірраціональної функції спершу знайдемо область визначення (ОДЗ).

f(x)=x2−1⇒x2−1≥0⇒∣x∣≥1⇒x∈(−∞;−1]∪[1;+∞)f(x) = \sqrt{x^2 - 1} \Rightarrow x^2 - 1 \ge 0 \Rightarrow |x| \ge 1 \Rightarrow x \in (-\infty; -1] \cup [1; +\infty).

f′(x)=12x2−1⋅(x2−1)′=2x2x2−1=xx2−1f'(x) = \frac{1}{2\sqrt{x^2 - 1}} \cdot (x^2 - 1)' = \frac{2x}{2\sqrt{x^2 - 1}} = \frac{x}{\sqrt{x^2 - 1}}.

Зростає: f′(x)≥0⇒xx2−1≥0f'(x) \ge 0 \Rightarrow \frac{x}{\sqrt{x^2 - 1}} \ge 0 на ОДЗ. Оскільки знаменник додатний при x∈(−∞;−1)∪(1;+∞)x \in (-\infty; -1) \cup (1; +\infty), то x>0x > 0. З урахуванням ОДЗ: x∈[1;+∞).x \in [1; +\infty).

Спадає: f′(x)≤0⇒xx2−1≤0f'(x) \le 0 \Rightarrow \frac{x}{\sqrt{x^2 - 1}} \le 0 на ОДЗ. Аналогічно x<0x < 0. З урахуванням ОДЗ: x∈(−∞;−1]x \in (-\infty; -1].

Відповідь: зростає на [1;+∞)[1; +\infty), спадає на (−∞;−1](-\infty; -1].


Детальне рішення

Ключ до розв'язання: Дослідження ірраціональної функції на монотонність обов'язково починається з визначення області допустимих значень (ОДЗ). Проміжки зростання та спадання функції визначаються знаком її похідної лише всередині ОДЗ. Теорія: Похідна складеної функції та ознаки монотонності.

  • Знаходимо ОДЗ, розв'язуючи нерівність для підкореневого виразу: x2−1≥0x^2 - 1 \ge 0.
  • Диференціюємо функцію як складену: y=uy = \sqrt{u}, де u=x2−1u = x^2 - 1. Похідна має вигляд f′(x)=u′2uf'(x) = \frac{u'}{2\sqrt{u}}.
  • Аналізуємо знак отриманого дробу. Оскільки корінь у знаменнику завжди додатний (усередині ОДЗ), знак похідної повністю залежить від знака чисельника, тобто від знака xx.
  • Записуємо кінцеві проміжки, включаючи точки −1-1 та 11, у яких функція неперервна.

Популярне у 10 класі