Для построения графика непрерывной функции, удовлетворяющей описанным условиям, необходимо учесть каждое из условий и построить функцию, которая их выполняет. Разберем каждое из требований подробно.
Условие А: Область определения функции — промежуток ([-3; 4]).
Это означает, что функция определена только на отрезке ([-3; 4]). Для всех (x \notin [-3; 4]) функция не существует. График функции будет существовать только в пределах этого отрезка.
Условие Б: Значения функции составляют промежуток ([-2; 5]).
Это означает, что значения функции (то есть (y)) не могут выходить за пределы ([-2; 5]). График функции будет находиться исключительно в пределах вертикального интервала от (-2) до (5).
Условие В: Значения функции отрицательны только в точках промежутка ((0; 3)).
Здесь важно учитывать несколько моментов:
- На промежутке от (x = 0) до (x = 3) значения функции (y < 0) (то есть график находится ниже оси (x)).
- На концах этого промежутка ((x = 0) и (x = 3)) значения могут быть равны (0), но не отрицательны, так как промежуток указан открытым (((0; 3))).
Таким образом, на отрезках ([-3; 0]) и ([3; 4]) значения функции не должны быть отрицательными ((y \geq 0)).
Условие Г: Точки экстремума функции — (-1) и (2).
- В точке (x = -1) функция имеет экстремум (либо максимум, либо минимум). Это означает, что производная функции в этой точке равна (0), а график изменяет направление (с возрастания на убывание или наоборот).
- В точке (x = 2) также имеется экстремум. Это может быть максимум или минимум.
Построение графика
Учитывая все условия, можно описать примерный вид функции:
- На промежутке ([-3; -1]) функция может возрастать (например, от (-2) до некоторого значения).
- В точке (x = -1) функция достигает экстремума (максимума или минимума). Например, пусть в этой точке значение функции равно (y = 4).
- На промежутке ([-1; 0]) функция может убывать, достигая (y = 0) в точке (x = 0).
- На промежутке ((0; 3)) функция принимает отрицательные значения. Например, она может убывать до минимума (в точке (x = 2)) и затем возрастать, достигая (y = 0) в точке (x = 3).
- На промежутке ([3; 4]) функция снова возрастает или остается положительной. Например, она может возрастать до (y = 5).
График функции
Примерная функция, удовлетворяющая этим условиям, может выглядеть так:
[
f(x) =
\begin{cases}
-0.5(x + 3)^2 + 3, & \text{если } -3 \leq x \leq -1, \
(x + 1)^2 - 4, & \text{если } -1 \leq x \leq 0, \
-0.5(x - 2)^2, & \text{если } 0 \leq x \leq 3, \
0.5(x - 3)^2 + 1, & \text{если } 3 \leq x \leq 4.
\end{cases}
]
Проверим условия:
- Область определения: ([-3; 4]) — выполнено.
- Значения функции: ([-2; 5]) — выполнено.
- Отрицательные значения только на ((0; 3)) — выполнено.
- Экстремумы в точках (-1) и (2) — выполнено.
График этой функции будет выглядеть как плавная непрерывная кривая, которая выполняет все условия.
Этот пример функции не единственный — можно построить и другие варианты, удовлетворяющие условиям.