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导数画分数函数y=4/(x^2+4)图像的步骤

本经验通过函数的定义域、单调性、凸凹性、极限,奇偶性等,用导数工具介绍函数y=4/(x^2+4)的图像的主要步骤。
工具/原料
1

对数函数性质等相关知识

2

函数图像有关知识

主要方法与步骤
1

函数的定义域,结合分式函数的性质,分析求解函数的定义域。自变量在分母,根据函数特征,自变量x可以取全体实数,即函数y=4/(x^2+4)的定义域为:(-∞,+∞)。

2

函数的单调性,通过函数的一阶导数,求出函数y=4/(x^2+4)的单调区间。

3

y=4/(x^2+4),分母y1=x^2+4,为二次函数,图像关于y轴对称,开口向上,当x≥0时,y1函数为增函数,当x<0时,y1函数为减函数,再取倒数时,则函数单调性相反,即:当x≥0时,y函数为减函数,当x<0时,y函数为增函数。

4

函数极值与极限,函数y=4/(x^2+4)的最大值和无穷端点处的极限。

5

函数y=4/(x^2+4)的凸凹性,通过函数的二阶导数,解析函数的凸凹区间。

6

dy/dx=-8x/(x^2+4)^2,d^2y/dx^2=-8[(1x^2+4)^2-x*2(1x^2+4)*2ax]/(x^2+4)^4,d^2y/dx^2=-8[(1x^2+4)-4x^2]/(x^2+4)^3,d^2y/dx^2=8(3x^2-4)/(x^2+4)^3,令d^2y/dx^2=0,则3x^2-4=0,即x^2=4/3,求出x1=-(2/3)√3,x2=(2/3)√3。(1)当x∈(-∞,-(2/3)√3),( (2/3)√3,+∞)时,d^2y/dx^2>0,则此时函数y为凹函数,(2)当∈[-(2/3)√3,(2/3)√3]时,dy/dx≤0,则此时函数y为增函数。

7

根据奇偶性判断原则,判断函数为偶函数。因为f(x)=4/(x^2+4),所以f(-x)=4/[1(-x)^2+4]=4/(x^2+4)=f(x),即函数为偶函数,函数图像关于y轴对称。

8

该偶数分式函数y=4/(x^2+4)部分点解析表如下:

9

函数的示意图,综合以上函数定义域、值域、单调性、奇偶性、凸凹性和极限的性质,函数y=4/(x^2+4)的示意图如下:

注意事项

偶函数图像则关于原点对称

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