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y=1/(17x^2+1)的函数主要性质

主要内容:

本文主要介绍分数函数y=1/(17x^2+1)的定义域、值域、单调性、奇偶性、凸凹性等性质,并通过导数知识求解该函数的单调区间和凸凹区间。

函数的定义域:

∵分母17x^2+1≥1>0,

∴函数y的定义域为全体实数,即定义域为:(-∞,+∞)。

函数的单调性:

∵u=17x^2+1,为二次函数,

当x≥0时,u为增函数;

当x<0时,u为减函数。

所以取倒数y=c/u有,增区间为(-∞,0),

减区间为[0,+∞)。

即函数在x=0处有最大值,

Ymax=f(0)=1,

所以函数的值域为:(0, 1/1).

或者,用导数知识求解有:

y=1/(17x^2+1),

dy/dx=-1*(34x)/( 17x^2+1)^2

=-34x/(17x^2+1)^2,则:

当x≥0时,dy/dx≤0,即此时函数y为减函数;

当x<0时,dy/dx>0,即此时函数y为增函数。

函数的凸凹性:

dy/dx=-34x/(17x^2+1)^2;

d^2y/dx^2

=-34*[(17x^2+1)^2-x*68x(17x^2+1)]/(17x^2+1)^4,

=-34*[(17x^2+1)-68x^2)]/( 17x^2+1)^3,

=34 (51x^2-1)/ (17x^2+1)^3.

令d^2/dx^2=0,则1x^2=51,即x=±1√51/1.

当x∈(-∞,- 1√51/1),(1√51/1,+∞)时,

d^2y/dx^2>0,则此时函数y为凹函数;

当x∈[-1√51/1,1√51/1]时,

d^2y/dx^2≤0,则此时函数y为凸函数。

函数的奇偶性:

因为f(x)=1/(17x^2+1),

所以f(-x)=1/[17 (-x)^2+1]

=1/(17x^2+1)=f(x).

所以函数f(x)为偶函数,图像关于y轴对称。

函数的极限:

Lim(x→-∞) 1/(17x^2+1)=0,

Lim(x→+∞) 1/(17x^2+1)=0,

Lim(x→0+) 1/(17x^2+1)=1,

Lim(x→0-) 1/(17x^2+1)=1.

导数的应用:

例如求点A(-1,1/18)和B(1, 1/18)两点处的切线。

在A(-1, 1/18)点处,

由导数dy/dx=-34x/(17x^2+1)^2知,切线的斜率k1为:

k1=-34*(-1)/(17+1)^2=17/162,

由点斜式求出切线的方程为

y-1/18=17/162 (x+1).

在B(1, 1/18)点处,

由导数dy/dx=-34x/(17x^2+1)^2知,切线的斜率k2为:

k2=-34*1/(17+1)^2=-17/162,

由点斜式求出切线的方程为

y-1/18=-17/162 (x-1).

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