1) Рассмотрим функцию ( y = -x^2 + 4x ).
Чтобы доказать, что функция убывает или возрастает на определенном промежутке, необходимо рассмотреть производную этой функции.
Первый шаг — найти производную функции:
[ y = -x^2 + 4x ]
[ y' = \frac{d}{dx}(-x^2 + 4x) = -2x + 4 ]
а) На промежутке ([2, +\infty)):
Производная ( y' = -2x + 4 ) показывает скорость изменения функции. На данном промежутке ( x \geq 2 ).
Проверим знак производной на этом промежутке:
Подставим ( x = 2 ) в производную:
[ y'(2) = -2(2) + 4 = -4 + 4 = 0 ]
При ( x > 2 ), например, возьмем ( x = 3 ):
[ y'(3) = -2(3) + 4 = -6 + 4 = -2 ]
Таким образом, для всех ( x > 2 ), производная ( y' ) отрицательна, что говорит о том, что функция убывает.
б) На промежутке ((-\infty, 2]):
Производная ( y' = -2x + 4 ) также определяет скорость изменения функции. На данном промежутке ( x \leq 2 ).
Проверим знак производной на этом промежутке:
Подставим ( x = 1 ):
[ y'(1) = -2(1) + 4 = -2 + 4 = 2 ]
Таким образом, для всех ( x < 2 ), производная ( y' ) положительна, что говорит о том, что функция возрастает.
2) Функция ( y = kx + b ) является линейной, и её поведение (возрастание или убывание) определяется знаком коэффициента ( k ).
а) Функция возрастает, если её производная положительна. Для линейной функции производная — это коэффициент при ( x ), то есть ( k ).
[ k > 0 ] — функция возрастает.
б) Функция убывает, если её производная отрицательна:
[ k < 0 ] — функция убывает.
Если ( k = 0 ), то функция является константой: ( y = b ), и она ни возрастает, ни убывает.