曲线方程38y⁴+75y³=53x的图像示意图

天山幽梦 2024-08-27 01:28:26
※.曲线方程的定义域

设g(y)=38y⁴+75y³,将y看成自变量,求导有:

g'(y)=4*38y³+3*75y²=y²(4*38y+3*75),

令g'(y)=0,则y₀=-3*75/(4*38)=-225/152≈-1.48,此时:

(1)当y∈(-∞,-225/152)时,g'(y)<0,此时g(y)随y的增大而减小;

(2)当y∈(-225/152,+∞)时,g'(y)>0,此时g(y)随y的增大而增大。

则y₀处有最小值,即:

g(y)=53x≥g(-225/152)=(-225/152)³(-38*225/152+75),

则:x≥-(3³*75⁴)/(4⁴*38³*53)≈-1.1475,所以:

曲线方程的定义域为:[-1.1475,+∞)。

※.曲线方程的单调性

38y⁴+75y³=53x,

对方程两边同时对x求导,得:

152y³y'+53y²y'=53

(152y³+53y²)y'=53

y'=53/[y²(152y+53)].

导数y'的符号与(152y+53)的符号一致。

曲线方程的单调性为:

(1)当y∈(-∞,-225/152)时,y'<0,此时曲线方程y随x的增大而减小;

(2)当y∈(-225/152,+∞)时,y'>0,此时曲线方程y随x的增大而增大。

※.曲线方程的凸凹性

∵y'=53/[y²(152y+53)],

∴y"=-2*53[y'(152y+53)+75yy']/[y²(152y+53)]²

=-6*53[(75y+75)y']/[y³(152y+53)²]

=-6*53²(75y+75)/[y⁵(152y+53)]³

则y"的符号与(75y+75)y(152y+53)的符号一致。三个零点分别为y₁=-225/152≈-1.48,y₂=-75/76≈-0.99,y₃=0.曲线方程的凸凹区间为:

(1).当y∈(-∞,-225/152)∪(-0.99,0)时,y">0,此时曲线方程y为凹曲线;

(2).当y∈[-225/152,-0.99]∪[0,+∞)时,y"<0,此时曲线方程y为凸曲线。

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