形如y=ax4+bx3+cx2+dx+e(a≠0,b,c,d,e为常数)的函数叫做四次函数。四次函数的图像成一般W形。
一元四次方程实际上是四次函数中y=0的情况。一元四次方程可以用费拉里法求解。一般的一元四次方程还可以用待定系数法求解
1、确定函数的定义域
这个函数在R上可导,这里不仅确定了它的定义域,同时还确定了函数没有间断点,也没有不可导点。
2、考察函数的奇偶性、周期性
这是一个奇函数。因为f(-x)=3(-x)^5-5(-x)^3=-3x^5 5x^3=-(3x^5-5x^3)=-f(x). 奇函数决定了,我们只需要作出一半区间,再利用奇函数的图像关于原点对称,就可以作出另一半区间。另外,函数不存在周期性。
3、求函数的某些特殊点,如与两个坐标轴的交点,不连续点,不可导点等
对函数的解析式因式分解,得到f(x)=x^3(3x^2-5),就可以知道,当f(x)=0时,x=0或x=±根号15 /3. 即曲线与x轴有三个交点,包括原点和(0,±根号15 /3). 事实上,连续的奇函数就一定过原点。
4、确定函数的单调区间,极值点,凸性区间以及拐点
当f'(x)=15x^4-15x^2=15x^2(x^2-1)=0时,求得函数有三个稳定点:x=0或x=±1.
函数的单调区间分别为:单调增区间(-∞,-1)U(1,∞),单调减区间(-1,1). 这是由导数的符号性质决定的。
由极值的第一充分条件,可以知道,函数有极大值点(-1,2)和极小值点(1,-2).
又f"(x)=30x(2x^2-1),可以得到曲线的上凸区间(-∞,-根号2/2)U(0,根号2/2),以及下凸区间(-根号2/2,0)U(根号2/2, ∞),这是二阶导数的符号性质决定的。
由于函数在R上连续,所以有拐点(-根号2/2, 7根号2 /8), (0,0), (根号2 /2, -7根号2/8).
5、考察渐近线
函数没有渐近线,因为设函数有渐近线y=ax b,求得a,b都是无穷大。
6、画出函数图象。
现在归纳函数图像的性态如表: