F возрастает на промежутке [1; 4] и убывает на промежутках (-∞; 1] и [4; +∞

Поставим ножку циркуля в точку А. Радиусом, равным расстоянию АМ, проведём полуокружность.  
Точки пересечения окружности со сторонами угла  обозначим 1 и 2. Соединив их,  получим равнобедренный треугольник.
 Теперь нужно провести параллельно отрезку, соединяющему точки 1 и 2, прямую, проходящую через точку М.
Для этого ставим ножку циркуля в точку 1, открываем раствор до точки М. Радиусом 1М проводим из точки 2 полуокружность до пересечения с первой окружностью ( с центром из точки А).
Точку пересечения обозначим 3. Через точку М и точку 3 проведем прямую. Она параллельна отрезку, проходящему через точки 1 и 2. Точки пересечения прямой 3М со сторонами угла обозначим В и С.
Получен равнобедренный треугольник АВС с основанием  ВС, проходящим через заданную точку М.