Раздел I. Введение в анализ — § 4. Графическое изображение функции

Демидович — задача 281

Б. П. Демидович, «Сборник задач и упражнений по математическому анализу». Условие и подробное решение по шагам.

Задача 281

Построить графики функций:а) y=ln⁡(−x);б) y=−ln⁡x\text{а) }y=\ln(-x);
\qquad
\text{б) }y=-\ln x

Построение

Пункт а)

Для функции y=ln⁡(−x)y=\ln(-x) аргумент логарифма должен быть
положительным:−x>0⟺x<0-x>0
\quad\Longleftrightarrow\quad
x<0
Следовательно,Da=(−∞,0)D_a=(-\infty,0)Замена xx на −x-x отражает график y=ln⁡xy=\ln x относительно оси
OyOy. Поэтому график y=ln⁡(−x)y=\ln(-x) расположен в левой полуплоскости.
Он проходит через точки(−e,1),(−1,0),(−1e,−1)(-e,1),
\qquad
(-1,0),
\qquad
\left(-\dfrac1e,-1\right)
При увеличении отрицательного xx положительное число −x-x уменьшается. Логарифм сохраняет порядок аргументов, поэтому функция убывает. При движении xx влево число −x-x растёт и его логарифм неограниченно увеличивается. При приближении xx к нулю слева положительное число −x-x уменьшается до нуля, и логарифм неограниченно убывает.

Прямая x=0x=0 является вертикальной асимптотой, а множество значений
равно R\mathbb R.

Пункт б)

Для функции y=−ln⁡xy=-\ln x сохраняется область определения
натурального логарифма:Db=(0,+∞)D_b=(0,+\infty)Умножение значений функции y=ln⁡xy=\ln x на −1-1 отражает её график
относительно оси OxOx. Получаем опорные точки(1e,1),(1,0),(e,−1)\left(\dfrac1e,1\right),
\qquad
(1,0),
\qquad
(e,-1)
Натуральный логарифм строго возрастает; смена знака всех его значений меняет направление, поэтому −ln⁡x-\ln x строго убывает.

При приближении xx к нулю справа логарифм неограниченно убывает, поэтому −ln⁡x-\ln x неограниченно растёт. При движении вправо происходит обратное.

Здесь x=0x=0 также является вертикальной асимптотой и Eb=RE_b=\mathbb R.

Графики двух функций центрально симметричны относительно начала
координат: при преобразовании (x,y)↦(−x,−y)(x,y)\mapsto(-x,-y) один из них
переходит в другой.

Построение графика

В левой полуплоскости строим отражение графика y=ln⁡xy=\ln x относительно
оси OyOy, а в правой — его отражение относительно оси OxOx. Обе
ветви убывают и приближаются к прямой x=0x=0 с противоположных сторон.график к задаче Демидовича № 281
Демидович № 281 — решение | Высшая математика — Профиматика