三、函数作图
2025年09月17日
三、函数作图
前面利用导数讨论了函数的单调性、极值与凸凹性,并研究了曲线的渐近线.根据这些知识可以画出函数的图像,这对直观把握函数的性质有很大的帮助.
作图的步骤大致可概括为如下几步:
(1)确定函数y=f(x)的定义域,讨论一些基本性质,如奇偶性、对称性和周期性及与坐标轴的交点;
(2)求出使f′(x)=0,f″(x)=0及f′(x),f″(x)不存在的点;
(3)确定函数的单调区间、凸凹区间、极值点、拐点;
(4)求渐近线;
(5)描点作图.
例3 作曲线y=+1(x>0)的图形.
解 (1)函数的定义域为(0,+∞),与x轴交点为(1,0).
(2)由y′==0,得x=1;由y″=
=0,得x=
(3)列表讨论单调区间与凸凹区间.
由表可知,()为曲线的拐点.
(4)讨论曲线的渐近线.
由(
+1)=∞,知x=0为曲线的垂直渐近线;
由(
+1)=1,知y=1为曲线的水平渐近线.
(5)作图(见图3-14).
例4 作函数y=的图形.
图3-14
解 (1)函数定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),与x轴交点为(0,0).
(2)由y′==0,得x=0,x=-2;当x=-1时y′不存在.由y″=
知,当x=-1时,y″不存在.
(3)列表讨论单调区间与凸凹区间.
(4)求曲线的渐近线.
由=∞,知x=-1为垂直渐近线;
由k==1,b=
[f(x)-kx]=
=-1,知y=x-
1为斜渐近线.
(5)作图(见图3-15).
图3-15