Задача: Сколько точек разрыва имеет функция \( y = \frac{x(x+3)}{2x^2+5x-3} \)?
Решение:
Точки разрыва рациональной функции (дроби, где в числителе и знаменателе многочлены) возникают там, где знаменатель обращается в ноль. Если при этом числитель не равен нулю, то это будет точка разрыва второго рода (бесконечный разрыв, вертикальная асимптота). Если и числитель, и знаменатель обращаются в ноль, то это может быть точка устранимого разрыва (дырка).
Шаг 1: Найдем корни знаменателя.
Знаменатель функции: \( 2x^2+5x-3 \).
Приравняем его к нулю и решим квадратное уравнение:
\[ 2x^2+5x-3 = 0 \]Используем формулу для корней квадратного уравнения \( x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} \), где \( D = b^2 - 4ac \).
В нашем случае \( a=2 \), \( b=5 \), \( c=-3 \).
Вычислим дискриминант \( D \):
\[ D = 5^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-3) \] \[ D = 25 - (-24) \] \[ D = 25 + 24 \] \[ D = 49 \]Теперь найдем корни \( x_1 \) и \( x_2 \):
\[ x_1 = \frac{-5 - \sqrt{49}}{2 \cdot 2} = \frac{-5 - 7}{4} = \frac{-12}{4} = -3 \] \[ x_2 = \frac{-5 + \sqrt{49}}{2 \cdot 2} = \frac{-5 + 7}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \]Таким образом, знаменатель обращается в ноль при \( x = -3 \) и \( x = \frac{1}{2} \).
Эти значения \( x \) являются потенциальными точками разрыва.
Шаг 2: Проверим числитель в этих точках.
Числитель функции: \( x(x+3) \).
Проверим \( x = -3 \):
Подставим \( x = -3 \) в числитель:
\[ (-3)((-3)+3) = (-3)(0) = 0 \]Так как и числитель, и знаменатель равны нулю при \( x = -3 \), это означает, что \( (x+3) \) является общим множителем для числителя и знаменателя. Это точка устранимого разрыва (дырка).
Проверим \( x = \frac{1}{2} \):
Подставим \( x = \frac{1}{2} \) в числитель:
\[ \frac{1}{2}\left(\frac{1}{2}+3\right) = \frac{1}{2}\left(\frac{1}{2}+\frac{6}{2}\right) = \frac{1}{2}\left(\frac{7}{2}\right) = \frac{7}{4} \]Так как числитель не равен нулю, а знаменатель равен нулю при \( x = \frac{1}{2} \), это точка разрыва второго рода (вертикальная асимптота).
Шаг 3: Определим количество точек разрыва.
Мы нашли две точки, в которых функция не определена:
- \( x = -3 \) (устранимый разрыв)
- \( x = \frac{1}{2} \) (разрыв второго рода)
Обе эти точки являются точками разрыва функции.
Вывод: Функция имеет 2 точки разрыва.
Ответ: 2
