Odpowiedź :
Rozwiązanie:
Zrobię tylko pierwszy przykład na wzór.
a)
[tex]f(x)=\frac{x^{2}-3x}{x^{2}-4}[/tex]
Wyznaczamy dziedzinę:
[tex]D:x^{2}-4\neq 0\\(x-2)(x+2)\neq 0\\x\neq -2 \wedge x\neq 2[/tex]
Wyznaczamy miejsca przecięć z osiami układu współrzędnych:
1) z [tex]OX[/tex]:
[tex]f(x)=0\\x^{2}-3x=0\\x(x-3)=0\\x=0 \vee x=3[/tex]
Zatem wykres będzie przecinał tę oś w punktach [tex](0,0)[/tex] oraz [tex](3,0)[/tex].
2) [tex]OY[/tex] :
[tex]\frac{0-0}{0-4} =0[/tex]
Zatem wykres będzie przecinał tę oś w punkcie [tex](0,0)[/tex].
Obliczamy granice na krańcach przedziałów, w których funkcja jest określona:
[tex]\lim_{x \to \ -2^{-}} \frac{x^{2}-3x}{x^{2}-4} =[\frac{10}{0^{+}} ]=\infty\\ \lim_{x \to \ -2^{+}} \frac{x^{2}-3x}{x^{2}-4} =[\frac{10}{0^{-}} ]=-\infty\\ \lim_{x \to \ 2^{-}} \frac{x^{2}-3x}{x^{2}-4} =[\frac{-2}{0^{-}} ]=\infty\\ \lim_{x \to \ 2^{+}} \frac{x^{2}-3x}{x^{2}-4} =[\frac{-2}{0^{+}} ]=-\infty[/tex]
Oznacza to, że funkcja ma asymptoty pionowe obustronne o równaniach [tex]x=-2[/tex] oraz [tex]x=2[/tex].
Dalej mamy:
[tex]\lim_{x \to \infty} \frac{x^{2}-3x}{x^{2}-4} = \lim_{x \to \infty} \frac{x^{2}(1-\frac{3}{x} )}{x^{2}(1-\frac{4}{x^{2}}) } =1\\ \lim_{x \to -\infty} \frac{x^{2}-3x}{x^{2}-4} = \lim_{x \to -\infty} \frac{x^{2}(1-\frac{3}{x} )}{x^{2}(1-\frac{4}{x^{2}}) } =1[/tex]
Zatem wykres ma asymptotę poziomą [tex]y=1[/tex] w [tex]+\infty[/tex] i [tex]-\infty[/tex].
Obliczamy pochodną funkcji:
[tex]f'(x)=\frac{(2x-3)(x^{2}-4)-2x(x^{2}-3x)}{(x^{2}-4)^{2}} =\frac{2x^{3}-8x-3x^{2}+12-2x^{3}+6x^{2}}{(x^{2}-4)^{2}} =\frac{3x^{2}-8x+12}{(x^{2}-4)^{2}}[/tex]
Obliczamy miejsca zerowe pochodnej:
[tex]f'(x)=0\\3x^{2}-8x+12=0\\\Delta=64-4*3*12<0[/tex]
Zatem pochodna nie zeruje się dla żadnego argumentu. Warunek konieczny istnienia ekstremum nie jest spełniony, zatem ta funkcja nie posiada ekstremów. Szkicujemy wykres pochodnej (załącznik).
Widzimy, że pochodna jest dodatnia, dla [tex]x \in \mathbb{R}[/tex] \ {[tex]-2,2[/tex]}, zatem w całej swojej dziedzinie. To oznacza, że funkcja [tex]f[/tex] jest rosnąca w całej swojej dziedzinie.
Po takiej analizie możemy w końcu przystąpić do rysowania wykresu funkcji.
Wykres w załączniku.