Для того чтобы найти значения ( x ), при которых производная функции ( F(x) = \frac{x+1}{x^2+3} ) положительна, сначала найдем эту производную.
Применяем правило дифференцирования частного:
[ F'(x) = \frac{(x+1)'(x^2+3) - (x+1)(x^2+3)'}{(x^2+3)^2} ]
[ F'(x) = \frac{1 \cdot (x^2+3) - (x+1) \cdot 2x}{(x^2+3)^2} ]
[ F'(x) = \frac{x^2 + 3 - 2x^2 - 2x}{(x^2+3)^2} ]
[ F'(x) = \frac{-x^2 - 2x + 3}{(x^2+3)^2} ]
Знаменатель ((x^2+3)^2) всегда положителен, так как квадрат любого числа положителен, и к этому прибавляется положительное число 3. Поэтому знак производной будет зависеть только от числителя (-x^2 - 2x + 3).
Рассмотрим числитель как квадратное уравнение:
[ -x^2 - 2x + 3 = 0 ]
Для нахождения корней используем формулу корней квадратного уравнения:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
[ x = \frac{-(-2) \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \cdot (-1) \cdot 3}}{2 \cdot (-1)} ]
[ x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 12}}{-2} ]
[ x = \frac{2 \pm \sqrt{16}}{-2} ]
[ x = \frac{2 \pm 4}{-2} ]
[ x = \frac{2 + 4}{-2} = -3 \quad \text{или} \quad x = \frac{2 - 4}{-2} = 1 ]
Таким образом, корни квадратного уравнения равны ( x = -3 ) и ( x = 1 ). Поскольку мы рассматриваем квадратное уравнение с отрицательным старшим коэффициентом, оно имеет положительные значения между корнями. Следовательно, производная ( F'(x) ) положительна, когда ( -3 < x < 1 ).
Итак, производная функции ( F(x) = \frac{x+1}{x^2+3} ) положительна при ( x ) в интервале ( (-3, 1) ).