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已知函数。
  1. (1) 求函数的增减区间及极值;
  2. (2) 求函数图形的凹凸区间及拐点;
  3. (3) 求函数图形的渐近线。

答案

第 1 问

增区间为;减区间为;在处取得极小值,无极大值。

第 2 问

当时;当时;拐点为。

第 3 问

垂直渐近线为,斜渐近线为。

解析

第 1 问

函数定义域为 。求导得

由符号可知,函数在 与 上递增,在 上递减。 虽使导数为零,但导数不变号,故不是极值点。

在 处导数由负变正,取得极小值 ;没有极大值。

第 2 问

对第一问的一阶导数继续求导得

分母在定义域内恒正,所以 的区间是 , 的区间是 与 。

二阶导数在 两侧变号,且函数在该点连续,故拐点为 。 不在定义域内,不是拐点。

第 3 问

当 时,分子趋于 ,分母 ,所以 是垂直渐近线。

多项式除法给出

当 时余项趋于零,故斜渐近线为 。