(4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching


Summary of Curve Sketching

每种图像,都有它的特征,下面大体可以理解成:

Guidelines for Sketching a Curve 曲线草图指南

大体可以根据对应的清单。

  • (A)Domain, 定义域
    • 注意范围和特殊情况
  • (B)Intercepts, 截距
    • 注意x=0,和y=0 的两条线,和对应的值
  • (C)Symmetry, 对称
    • 奇函数
    • 偶函数
    • 周期函数
  • (D)Asymptotes, 渐近线
    • Horizontal Asymptotes 横向渐近线
    • Vertical Asymptotes 纵向渐近线
    • Slant Asymptotes 偏渐近线
  • (E)Intervals of Increase or Decrease, 区间递增,递减
    • 注意 f' ,对应的导数的正负
  • (F)Local Maximum and Minimum Values, 局部最大值,最小值
    • 注意 critical numbers 临界点 (f'(x) =0, 或者 不存在)
      • 如果 在临界点c上 f'(x) 先正再负, 则有 最大值
      • 如果 在临界点c上 f'(x) 先负再正, 则有 最小值
    • 特别注意:在点c的一阶求导 = 0, 二阶求导 >0, 或者 <0 的情况
      • 在临界点c上 f''(x) > 0 , 有局部最小值
      • 在临界点c上 f''(x) < 0 , 有局部最大值
  • (G)Concavity and Points of Inflection, 凹度 和 拐点
    • 如果一个区间一直 f''(x) > 0 , 则图像 凹向上
    • 如果一个区间一直 f''(x) < 0 , 则图像 凹向下
  • (H)Sketch the Curve, 画曲线
    • 注意上面提到的所有点和情况

例子:

对应的例子比较多,就过一下,熟悉一下:

例子1
  • (A)Domain, 定义域
  • (B)Intercepts, 截距
    x和y的截距都为0

  • (C)Symmetry, 对称

    • 由 f(-x) = f(x), 知道是 偶函数, 关于y轴对称
  • (D)Asymptotes, 渐近线


    (4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第1张图片
    • 可以知道,有 水平渐近线 y = 2
  • (E)Intervals of Increase or Decrease, 区间递增,递减


    • 我们可以知道, 分母永远 > 0, 所以 在x!=+-1的时候,
    • (-∞, -1) 和 (-1, 0) 分别递增
    • (0,1) 和 (1, +∞) 分别递减
  • (F)Local Maximum and Minimum Values, 局部最大值,最小值

    • 有上面的导数结果,容易看出,只有 f(0) 这一个临界点
    • 并且, 拐点的导数值 是 从正到负, 所有 有局部最大值
  • (G)Concavity and Points of Inflection, 凹度 和 拐点

    • 求对应的二阶导数


      (4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第2张图片
    • 知道当 12x^2 + 4 > 0, 也就是 f''(x) >0, 对应的 x的范围为 | x | > 1
    • 可以得到,(-∞, -1)和(1, +∞)凹向上
    • 剩下的, (-1, 1) 凹向上
  • (H)Sketch the Curve, 画曲线

    • 通过前面的 A - D, 可以画出 Figure 8 的图像
    • 在Figure 8 的图像的基础上, 通过后面的 E - G, 可以画出 Figure 9 的图像
(4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第3张图片
(4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第4张图片

Slant Asymptotes 偏渐近线

其实,上面(D)Asymptotes, 渐近线 的第3个,也提到了
Slant Asymptotes 偏渐近线
这里我们给出定义:

大致图像为:

(4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第5张图片

也就是, 对应的 x->∞ 的时候, 对应的f(x) 近似等于 mx+b
这里 y = mx+b 就叫做 Slant Asymptotes 偏渐近线


例子:
  • (A)Domain, 定义域
    • 定义域为R, (-∞, +∞)
  • (B)Intercepts, 截距
    • 截距都是0
  • (C)Symmetry, 对称
    • 由 f(-x) = - f(x), 知道是 奇函数, 关于原点对称
  • (D)Asymptotes, 渐近线


    (4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第6张图片
    • 通过计算,我们可以知道,是 Slant Asymptotes 偏渐近线
    • 对应的 偏渐近线的方程为 y = x
  • (E)Intervals of Increase or Decrease, 区间递增,递减


    (4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第7张图片
    • 根据图像,我们可以知道对应的 f'(x)>0, 所以,在R上递增
  • (F)Local Maximum and Minimum Values, 局部最大值,最小值
    • 虽然 f'(0) = 0, 但是, 没有改变符号,所以 没有最大值和最小值
  • (G)Concavity and Points of Inflection, 凹度 和 拐点


    • 通过结果,我们可以知道,x=0 和 x= +-根号3 可以使得 f''(x)为0
    • 通过下面的图表,我们可以知道对应的 凹向上CU, 凹向下CD


      (4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第8张图片
  • (H)Sketch the Curve, 画曲线


    (4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching_第9张图片

你可能感兴趣的:((4.5)James Stewart Calculus 5th Edition:Summary of Curve Sketching)