График функции пересекает ось X при f = 0 значит надо решить уравнение: $$\frac{x^{2}}{5^{x}} = 0$$ Решаем это уравнение Точки пересечения с осью X:
Аналитическое решение $$x_{1} = 0$$ Численное решение $$x_{1} = 0$$ $$x_{2} = 9.85841562554 \cdot 10^{-7}$$ $$x_{3} = -8.43656474654 \cdot 10^{-7}$$
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0: подставляем x = 0 в x^2/5^x. $$\frac{0^{2}}{5^{0}}$$ 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 $$- 5^{- x} x^{2} \log{\left (5 \right )} + 2 \cdot 5^{- x} x = 0$$ Решаем это уравнение Корни этого ур-ния $$x_{1} = 0$$ $$x_{2} = \frac{2}{\log{\left (5 \right )}}$$ Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)
-2
2 4*e
(------, -------)
log(5) 2
log (5)
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: Минимумы функции в точках: $$x_{2} = 0$$ Максимумы функции в точках: $$x_{2} = \frac{2}{\log{\left (5 \right )}}$$ Убывает на промежутках
[0, 2/log(5)]
Возрастает на промежутках
(-oo, 0] U [2/log(5), 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 $$5^{- x} \left(x^{2} \log^{2}{\left (5 \right )} - 4 x \log{\left (5 \right )} + 2\right) = 0$$ Решаем это уравнение Корни этого ур-ния $$x_{1} = \frac{- \sqrt{2} + 2}{\log{\left (5 \right )}}$$ $$x_{2} = \frac{\sqrt{2} + 2}{\log{\left (5 \right )}}$$
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, (-sqrt(2) + 2)/log(5)] U [(sqrt(2) + 2)/log(5), oo)
Выпуклая на промежутках
[(-sqrt(2) + 2)/log(5), (sqrt(2) + 2)/log(5)]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo $$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{2}}{5^{x}}\right) = \infty$$ Возьмём предел значит, горизонтальной асимптоты слева не существует $$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{2}}{5^{x}}\right) = 0$$ Возьмём предел значит, уравнение горизонтальной асимптоты справа: $$y = 0$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции x^2/5^x, делённой на x при x->+oo и x ->-oo $$\lim_{x \to -\infty}\left(5^{- x} x\right) = -\infty$$ Возьмём предел значит, наклонной асимптоты слева не существует $$\lim_{x \to \infty}\left(5^{- x} x\right) = 0$$ 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: $$\frac{x^{2}}{5^{x}} = 5^{x} x^{2}$$ - Нет $$\frac{x^{2}}{5^{x}} = - 5^{x} x^{2}$$ - Нет значит, функция не является ни чётной ни нечётной