Найти экстремумы функции егэ

Поиск

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 627    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ по математике 07.06.2021. Основная волна. Сибирь



На рисунке изображен график производной функции f(x), определенной на интервале (−6; 5). Найдите точку экстремума функции f(x) на отрезке [−5; 4].


На рисунке изображен график производной функции f(x), определенной на интервале (−4; 8). Найдите точку экстремума функции f(x) на отрезке [−2; 6].

Источник: ЕГЭ по математике. Основная волна 07.06.2021. Урал




Найдите точку минимума функции y= левая круглая скобка x плюс 11 правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка x минус 11 правая круглая скобка .


Найдите точку максимума функции y= дробь: числитель: 98, знаменатель: x конец дроби плюс 2x плюс 15.




На рисунке изображен график производной функции f(x), определенной на интервале (−16; 4). Найдите количество точек экстремума функции f(x) на отрезке [−14; 2].


На рисунке изображен график производной функции f(x), определенной на интервале (−11; 11). Найдите количество точек экстремума функции f(x) на отрезке [−10; 10].



На рисунке изображен график функции f(x), определенной на интервале (−7; 4). Найдите сумму точек экстремума функции f(x).


На рисунке изображен график функции y  =  f(x), определенной на интервале (−2; 12). Найдите сумму точек экстремума функции f(x).

Источник: ЕГЭ по математике 29.06.2021. Резервная волна. Центр. Вариант 402


На рисунке изображён график функции y  =  f(x), определённой на интервале (−8; 5). Найдите сумму точек экстремума функции f(x).


На рисунке изображён график функции y  =  f(x), определённой на интервале (−4; 8). Найдите сумму точек экстремума функции f(x).


Найдите точку максимума функции y = логарифм по основанию 3 левая круглая скобка 11 плюс 4x минус x в квадрате правая круглая скобка минус 2.


Найдите точку максимума функции y= дробь: числитель: 16, знаменатель: x конец дроби плюс x плюс 3.


Найдите точку максимума функции y= левая круглая скобка 2x минус 3 правая круглая скобка косинус x минус 2 синус x плюс 5, принадлежащую промежутку  левая круглая скобка 0; дробь: числитель: Пи , знаменатель: 2 конец дроби правая круглая скобка .

Всего: 627    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Задание 11 первой части Профильного ЕГЭ по математике — это нахождение точек максимума и минимума функции, а также наибольших и наименьших значений функции с помощью производной.

Вот какие типы задач могут встретиться в этом задании:

Нахождение точек максимума и минимума функций

Исследование сложных функций

Нахождение наибольших и наименьших значений функций на отрезке

Нахождение точек максимума и минимума функций

1. Найдите точку максимума функции displaystyle y=-{{x^2+289}over{x}}.

Найдем производную функции.

Приравняем производную к нулю. Получим:

x^2=289Leftrightarrow left[ begin{array}{c}  x=17, hfill \ x=-17. end{array} right.

Исследуем знаки производной.

В точке x = 17 производная y меняет знак с «плюса» на «минус». Значит, x= 17 — точка максимума функции y(x).

Ответ: 17.

2. Найдите точку минимума функции y=2x^2-5x+lnx-3.

Найдем производную функции.

y{

Приравняем производную к нулю.

4x-5+{{1}over{x}}=0Leftrightarrow 4x^2-5x+1=0Leftrightarrow left[ begin{array}{c}  x=1, \ x={{1}over{4}}. end{array} right.

Определим знаки производной.

В точке x = 1 производная y меняет знак с «минуса» на «плюс». Значит, x= 1 — точка минимума функции y(x).

Ответ: 1.

Исследование сложных функций

3. Найдите точку максимума функции y=2^{5-8x-x^2}.

Перед нами сложная функция y=2^{5-8x-x^2}. Возможно, вы знаете формулы производной сложной функции. Но вообще-то их изучают на первом курсе вуза, поэтому мы решим задачу более простым способом.

Так как функция y=2^t монотонно возрастает, точка максимума функции y=2^{5-8x-x^2} будет при том же x_0, что и точка максимума функции tleft(xright)=5-8x-x^2. А ее найти легко.

t^{

t^{ при x=-4. В точке x = -4 производная {{ t}}^{{ меняет знак с «плюса» на «минус». Значит, x= - 4 — точка максимума функции { t}left({ x}right).

Заметим, что точку максимума функции tleft(xright)=5-8x-x^2 можно найти и без производной.

Графиком функции tleft(xright) является парабола ветвями вниз, и наибольшее значение tleft(xright) достигается в вершине параболы, то есть при x=-frac{8}{2}=-4.

Ответ: — 4.

4. Найдите абсциссу точки максимума функции y=sqrt{4-4x-x^2}.

Напомним, что абсцисса — это координата по X.

Снова сложная функция. Применяем тот же прием, что и в предыдущей задаче.

Так как функция y=sqrt{z} монотонно возрастает, точка максимума функции y=sqrt{4-4x-x^2} является и точкой максимума функции tleft(xright)=4-4x-x^2.

Это вершина квадратичной параболы tleft(xright)=4-4x-x^2;x_0=frac{-4}{2}=-2.

Нахождение наибольших и наименьших значений функций на отрезке

5. Найдите наибольшее значение функции y=x^3+2x^2-4x+4 на отрезке [-2;0].

Мы помним, что наибольшее значение функции на отрезке может достигаться либо в точке максимума, либо на конце отрезка. Эти случаи показаны на рисунке.

Будем искать точку максимума функции y=x^3+2x^2-4x+4 с помощью производной. Найдем производную и приравняем ее к нулю.

y

y

{3x}^2+4x-4=0;

D=64;x=frac{-4pm 8}{6};x_1=frac{2}{3},x_2=-2.

Найдем знаки производной.

В точке x = - 2 производная равна нулю и меняет знак с «+» на «-«. Значит, x = — 2 — точка максимума функции y(x). Поскольку при xin [-2;0] функция y(x) убывает, y_{max}left(xright)=yleft(-2right)=12. В этой задаче значение функции на концах отрезка искать не нужно.

Ответ: 12.

6. Найдите наименьшее значение функции y={4x}^2-10x+2lnx-5 на отрезке [0,3;3].

Найдем производную функции y={4x}^2-10x+2lnx-5 и приравняем ее к нулю.

y при x_1=1,x_2=frac{1}{4}.

Найдем знаки производной.

Точка x_1=1 — точка минимума функции yleft(xright). Точка x_2=frac{1}{4} не лежит на отрезке [0,3;1]. Поэтому

 и  Значит, наименьшее значение функции на отрезке left[0,3;1right] достигается при x=1. Найдем это значение.

y_{min}left(xright)=yleft(1right)=4-10-5=-11.

Ответ: -11.

7. Найдите наименьшее значение функции y=9x-{ln left(9xright)}+3 на отрезке left[frac{1}{18};frac{5}{18}right].

Иногда перед тем, как взять производную, формулу функции полезно упростить.

y=9x-{ln left(9xright)}+3=9x-{ln 9-{ln x}}+3.

Мы применили формулу для логарифма произведения. y при x=frac{1}{9}.

Если  то  Если , то 

Значит, x=frac{1}{9} — точка минимума функции y(x). В этой точке и достигается наименьшее значение функции на отрезке left[frac{1}{18};frac{5}{18}right].

y_{min}left(xright)=yleft(frac{1}{2}right)=1+3=4.

Ответ: 4.

8. Найдите наибольшее значение функции y(x)=14x-7tgx-3,5pi +11 на отрезке left[-frac{pi }{3};frac{pi }{3}right].

Найдем производную функции y(x)=14x-7tgx-3,5pi +11. y

Приравняем производную к нулю: 14-frac{7}{{cos}^2x}=0.

{cos}^2x=frac{1}{2}.

{cos}^2x=pm frac{1}{sqrt{2}}=pm frac{sqrt{2}}{2}. Поскольку xin left[-frac{pi }{3};frac{pi }{3}right], y если x=pm frac{pi }{4}.

Найдем знаки производной на отрезке left[-frac{pi }{3};frac{pi }{3}right].

При x=frac{pi }{4} знак производной меняется с «плюса» на «минус». Значит, x=frac{pi }{4} — точка максимума функции y(x).

Мы нашли точку максимума, но это еще не все. Сравним значения функции в точке максимума и на конце отрезка, то есть при x=-frac{pi }{3} и x =frac{pi }{4}.

yleft(frac{pi }{4}right)=-7+11=4;

Мы нашли, что y_{max}left(xright)=yleft(frac{pi }{4}right)=-7+11=4.

Заметим, что если вам попадется такая задача в первой части ЕГЭ по математике, то находить значение функции при -frac{pi }{3} не обязательно. Как мы видим, это значение — число иррациональное. А в первой части ЕГЭ по математике ответом может быть только целое число или конечная десятичная дробь.

Ответ: 4.

9. Найдите наименьшее значение функции y=e^{2x}-{8e}^x+9 на отрезке [0;2].

Снова сложная функция. Запишем полезные формулы:

{{(e}^{-x})}^{

{left(e^{cx}right)}^{

{(e}^{x+a})

Найдем производную функции y=e^{2x}-{8e}^x+9.

y

y если e^x=4. Тогда x=ln4.

 При x=ln4 знак производной меняется с «минуса» на «плюс». Значит, x=ln4 — точка минимума функции y(x). yleft(ln4right)=4^2-8cdot 4+9=16-32+9=-7.

Ответ: -7.

10. Найдите наибольшее значение функции y=12cosx+6sqrt{3}x-2sqrt{3}pi +6 на отрезке left[0;frac{pi }{2}.right]

Как всегда, возьмем производную функции и приравняем ее к нулю.

y

y 12sinx=6sqrt{3};

sinx=frac{sqrt{3}}{2}.

По условию, xin left[0;frac{pi }{2}right]. На этом отрезке условие sinx=frac{sqrt{3}}{2} выполняется только для x=frac{pi }{3}. Найдем знаки производной слева и справа от точки x=frac{pi }{3}.

В точке x_0=frac{pi }{3} производная функции меняет знак с «плюса» на «минус». Значит, точка x_0=frac{pi }{3} — точка максимума функции y(x). Других точек экстремума на отрезке left[0;frac{pi }{2}right] функция не имеет, и наибольшее значение функции { y=12cosx+6}sqrt{{ 3}}{ }{ x}{ -}{ 2}sqrt{{ 3}}{ }pi { +6} на отрезке left[{ 0};frac{pi }{{ 2}}right] достигается при { x=}frac{pi }{{ 3}}.

y_{max}left(xright)=yleft(frac{pi }{3}right)=12.

Ответ: 12.

11.Найдите наименьшее значение функции y=16x-6sinx+6 на отрезке left[0;frac{pi }{2}right].

Найдем производную функции и приравняем ее к нулю.  — нет решений.

Что это значит? Производная функции y=16x-6sinx+6 не равна нулю ни в какой точке. Это значит, что знак производной в любой точке одинаков, а функция не имеет экстремумов и является монотонной.

Поскольку cosxle 1, получим, что  для всех x, и функция yleft(xright)=16x-6sinx+6 монотонно возрастает при xin left[0;frac{pi }{2}right].

Значит, наименьшее свое значение функция принимает в левом конце отрезка left[{ 0};frac{pi }{{ 2}}right], то есть при x=0.

y_{min}left(xright)=yleft(0right)=6.

Ответ: 6

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими материалами.
Информация на странице «Задание 11 Профильного ЕГЭ по математике» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из данного раздела.

Публикация обновлена:
09.03.2023

12. Исследование функций с помощью производной


1. Вспоминай формулы по каждой теме


2. Решай новые задачи каждый день


3. Вдумчиво разбирай решения

Поиск точек экстремума у элементарных функций

(blacktriangleright) Простейшие элементарные функции (ПЭФ) и их производные: [begin{array}{|r|c|c|}
hline & text{Функция } f(x) & text{Производная } f'(x)\
hline
textbf{1} & c & 0\&&\
textbf{2} & x^a & acdot x^{a-1}\&&\
textbf{3} & ln x & dfrac1x\&&\
textbf{4} & log_ax & dfrac1{xcdot ln a}\&&\
textbf{5} & e^x & e^x\&&\
textbf{6} & a^x & a^xcdot ln a\&&\
textbf{7} & sin x & cos x\&&\
textbf{8} & cos x & -sin x\[1ex]
hline
end{array} quad quad quad quad
begin{array}{|r|c|c|}
hline & text{Функция } f(x) & text{Производная } f'(x)\
hline
textbf{9} & mathrm{tg}, x & dfrac1{cos^2 x}\&&\
textbf{10} & mathrm{ctg}, x & -,dfrac1{sin^2 x}\&&\
textbf{11} & arcsin x & dfrac1{sqrt{1-x^2}}\&&\
textbf{12} & arccos x & -,dfrac1{sqrt{1-x^2}}\&&\
textbf{13} & mathrm{arctg}, x & dfrac1{1+x^2}\&&\
textbf{14} & mathrm{arcctg}, x & -,dfrac1{1+x^2}\[0.5ex]
hline
end{array}]

(blacktriangleright) Элементарные функции (ЭФ) — любые линейные комбинации простейших элементарных функций (то есть их сумма, разность, умножение на число).

Пример: (f(x)=4cos x +dfrac{x^3}2)

(blacktriangleright) Основные формулы поиска производной ((f=f(x), g=g(x)) – функции):

1. Умножение функции на число: [(ccdot f)’=ccdot f’]

2. Сумма или разность двух функций: [(fpm g)’=f’pm
g’]

(blacktriangleright) Хитрости, упрощающие поиск производной:

I. Т.к. (sqrt[n]{x^m}=x^{frac mn}), то производную этой функции можно искать по формуле (2).

Частный случай: (sqrt x =x^{frac12}): [(sqrt x)’=dfrac1{2sqrt x}]

II. Т.к. (dfrac1{x^a}=x^{-a}), то производную этой функции можно также искать по формуле (2): [left(dfrac1{x^a}right)’=-dfrac a{x^{a+1}}]

(blacktriangleright) Для того, чтобы найти точки экстремума, необходимо схематично изобразить график функции.
В задачах из данной подтемы это можно сделать с помощью производной: найти промежутки возрастания ((f’>0)) и убывания ((f'<0)) функции, критические точки (где (f’=0) или (f’) не существует).


Задание
1

#2390

Уровень задания: Легче ЕГЭ

Найдите точку максимума функции (y = -x^2).

ОДЗ: (x) – произвольный.

1) [y’ = -2x]

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна (0) или не существует): [-2x = 0qquadLeftrightarrowqquad x = 0,.] Производная существует при любом (x).

2) Найдём промежутки знакопостоянства (y’):

3) Эскиз графика:

Таким образом, (x = 0) – точка максимума функции (y).

Ответ: 0


Задание
2

#2391

Уровень задания: Легче ЕГЭ

Найдите точку минимума функции (y = x^2 + 2x + 2) на отрезке ([-2; 2]).

ОДЗ: (x) – произвольный.

1) [y’ = 2x + 2]

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна (0) или не существует): [2x + 2 = 0qquadLeftrightarrowqquad x = -1,.] Производная существует при любом (x).

2) Найдём промежутки знакопостоянства (y’):

3) Найдём промежутки знакопостоянства (y’) на рассматриваемом отрезке ([-2; 2]):

4) Эскиз графика на отрезке ([-2; 2]):

Таким образом, (x = -1) – точка минимума функции (y) на ([-2; 2]).

Ответ: -1


Задание
3

#2392

Уровень задания: Легче ЕГЭ

Найдите точку минимума функции (y = 3x^2 — 6x + pi) на отрезке ([-3; 3]).

ОДЗ: (x) – произвольный.

1) [y’ = 6x — 6]

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна (0) или не существует): [6x — 6 = 0qquadLeftrightarrowqquad x = 1,.] Производная существует при любом (x).

2) Найдём промежутки знакопостоянства (y’):

3) Найдём промежутки знакопостоянства (y’) на рассматриваемом отрезке ([-3; 3]):

4) Эскиз графика на отрезке ([-3; 3]):

Таким образом, (x = 1) – точка минимума функции (y) на ([-3; 3]).

Ответ: 1


Задание
4

#2691

Уровень задания: Равен ЕГЭ

Найдите точку локального минимума функции (y = x^3 — 3x).

ОДЗ: (x) – произвольный.

1) [y’ = 3x^2 — 3]

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна (0) или не существует): [3x^2 — 3 = 0qquadLeftrightarrowqquad x = pm 1,.] Производная существует при любом (x).

2) Найдём промежутки знакопостоянства (y’):

3) Эскиз графика (y):

Таким образом, (x = 1) – точка локального минимума функции (y).

Ответ: 1


Задание
5

#2710

Уровень задания: Равен ЕГЭ

Найдите точку локального максимума функции

(y = x^3 — 15x^2 + 48x + e).

1) (y’ = 3x^2 — 30x + 48 = 3(x^2 — 10x + 16)).

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна (0) или не существует):

[3(x^2 — 10x + 16) = 0qquadLeftrightarrowqquad x^2 — 10x + 16 = 0,] откуда находим (x_1 = 2, x_2 = 8) . Таким образом, [y’ = 3(x — 2)(x — 8).] Для того, чтобы найти точки локального максимума/минимума функции, нужно понять, как схематично выглядит её график.

2) Найдём промежутки знакопостоянства (y’):

3) Эскиз графика (y):

Таким образом, (x = 2) – точка локального максимума функции (y).

Ответ: 2


Задание
6

#869

Уровень задания: Равен ЕГЭ

Найдите точку локального максимума функции (y = dfrac{1}{3}x^3 — 8x^2 + 55x + 11).

1) (y’ = x^2 — 16x + 55).

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна (0) или не существует):

(x^2 — 16x + 55 = 0), откуда находим корни (x_1 = 5, x_2 = 11). Таким образом, [y’ = (x-5)(x-11).] Для того, чтобы найти точки локального максимума/минимума функции, нужно понять, как схематично выглядит её график.

2) Найдём промежутки знакопостоянства (y’):

3) Эскиз графика (y):

Таким образом, (x = 5) – точка локального максимума функции (y).

Ответ: 5


Задание
7

#868

Уровень задания: Равен ЕГЭ

Найдите точку локального минимума функции (y = dfrac{1}{3}x^3 — 3x^2 + 8x + 2).

1) (y’ = x^2 — 6x + 8) .

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна (0) или не существует):

(x^2 — 6x + 8 = 0), откуда находим корни (x_1 = 2, x_2 = 4). Таким образом, [y’ = (x-2)(x-4).] Для того, чтобы найти точки локального максимума/минимума функции, нужно понять, как схематично выглядит её график.

2) Найдём промежутки знакопостоянства (y’):

3) Эскиз графика (y):

Таким образом, (x = 4) – точка локального минимума функции (y).

Ответ: 4

Задачи, при выполнении которых требуется найти точки экстремума у элементарных функций, в ЕГЭ по математике включаются каждый год. Уметь справляться с ними должны школьники, сдающие как базовый уровень экзамена, так и профильный. Научившись безошибочно находить максимум и минимум элементарной функции в задачах ЕГЭ, выпускники смогут выполнить задание и получить конкурентные баллы.

Восполнить пробелы в знаниях и лучше усвоить информацию вам поможет образовательный проект «Школково». Чтобы учащимся было легче справляться с задачами ЕГЭ, в которых необходимо найти минимум и максимум элементарной функции, мы предлагаем прежде всего повторить определения и основные правила. Эту информацию мы разместили в разделе «Теоретическая справка». Здесь собран материал, подготовленный нашими специалистами для выпускников средних школ.

Чтобы закрепить усвоенную информацию и научиться справляться с задачами в ЕГЭ, выполните упражнения, в которых требуется найти точки экстремума у элементарных функций. Богатая подборка задач представлена в разделе «Каталог». Задания здесь регулярно обновляются и дополняются. Выполнить упражнения на нахождение точек экстремума у элементарных функций, которые встречаются в ЕГЭ, можно в режиме онлайн, находясь в Москве или любом другом городе России.

Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ

Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ

Лучшие репетиторы для сдачи ЕГЭ

Задания по теме «Точки экстремума функции»

Открытый банк заданий по теме точки экстремума функции. Задания B12 из ЕГЭ по математике (профильный уровень)

Тригонометрические уравнения

Задание №1136

Условие

Найдите наибольшее значение функции y=(7x^2-56x+56)e^x на отрезке [-3; 2].

Показать решение

Решение

Найдём производную исходной функции по формуле производной произведения y’= (7x^2-56x+56)’e^x,+ (7x^2-56x+56)left(e^xright)’= (14x-56)e^x+(7x^2-56x+56)e^x= (7x^2-42x)e^x= 7x(x-6)e^x. Вычислим нули производной: y’=0;

7x(x-6)e^x=0,

x_1=0,  x_2=6.

Расставим знаки производной и определим промежутки монотонности исходной функции на заданном отрезке.

Знаки производной и промежутки монотонности функции

Из рисунка видно, что на отрезке [-3; 0] исходная функция возрастает, а на отрезке [0; 2] — убывает. Таким образом, наибольшее значение на отрезке [-3; 2] достигается при x=0 и равно y(0)= 7cdot 0^2-56cdot 0+56=56.

Ответ

56

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1135

Условие

Найдите наибольшее значение функции y=12x-12tg x-18 на отрезке left[0;,frac{pi}{4}right].

Показать решение

Решение

Найдём производную исходной функции:

y’= (12x)’-12(tg x)’-(18)’= 12-frac{12}{cos ^2x}= frac{12cos ^2x-12}{cos ^2x}leqslant0. Значит, исходная функция является невозрастающей на рассматриваемом промежутке и принимает наибольшее значение на левом конце отрезка, то есть при x=0. Наибольшее значение равно y(0)= 12cdot 0-12 tg (0)-18= -18.

Ответ

-18

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1134

Условие

Найдите точку минимума функции y=(x+8)^2e^{x+52}.

Показать решение

Решение

Будем находить точку минимума функции с помощью производной. Найдём производную заданной функции, пользуясь формулами производной произведения, производной x^alpha и e^x:

y'(x)= left((x+8)^2right)’e^{x+52}+(x+8)^2left(e^{x+52}right)’= 2(x+8)e^{x+52}+(x+8)^2e^{x+52}= (x+8)e^{x+52}(2+x+8)= (x+8)(x+10)e^{x+52}.

Расставим знаки производной и определим промежутки монотонности исходной функции. e^{x+52}>0 при любом x. y’=0 при x=-8,  x=-10. 

Знаки производной и промежутки монотонности функции

Из рисунка видно, что функция y=(x+8)^2e^{x+52} имеет единственную точку минимума x=-8.

Ответ

-8

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1133

Условие

Найдите точку максимума функции y=8x-frac23x^tfrac32-106.

Показать решение

Решение

ОДЗ: x geqslant 0. Найдём производную исходной функции:

y’=8-frac23cdotfrac32x^tfrac12=8-sqrt x.

Вычислим нули производной:

8-sqrt x=0;

sqrt x=8;

x=64.

Расставим знаки производной и определим промежутки монотонности исходной функции.

Знаки производной и промежутки монотонности функции

Из рисунка видно, что точка x=64 является единственной точкой максимума заданной функции.

Ответ

64

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1132

Условие

Найдите наименьшее значение функции y=5x^2-12x+2ln x+37 на отрезке left[frac35; frac75right].

Показать решение

Решение

ОДЗ: x>0.

Найдём производную исходной функции:

y'(x)= 10x-12+frac{2}{x}= frac{10x^2-12x+2}{x}.

Определим нули производной: y'(x)=0;

frac{10x^2-12x+2}{x}=0,

5x^2-6x+1=0,

x_{1,2}= frac{3pmsqrt{3^2-5cdot1}}{5}= frac{3pm2}{5},

x_1=frac15notinleft[frac35; frac75right],

x_2=1inleft[frac35; frac75right].

Расставим знаки производной и определим промежутки монотонности исходной функции на рассматриваемом промежутке.

Знаки производной и промежутки монотонности функции на отрезке

Из рисунка видно, что на отрезке left[frac35; 1right]исходная функция убывает, а на отрезке left[1; frac75right]возрастает. Таким образом, наименьшее значение на отрезке left[frac35; frac75right]достигается при x=1 и равно y(1)= 5cdot 1^2-12cdot 1+2 ln 1+37= 30.

Ответ

30

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1131

Условие

Найдите наибольшее значение функции y=(x+4)^2(x+1)+19 на отрезке [-5; -3].

Показать решение

Решение

Найдём производную исходной функции, используя формулу производной произведения:

y’= left((x+4)^2right)'(x+1)+(x+4)^2(x+1)’= (19)’= 2(x+ 4)(x+1)+(x+4)^2= (x+4)(2x+2+x+4)= (x+4)(3x+6)= 3(x+4)(x+2).

Отыщем нули производной: y'(x)=0;

(x+4)(x+2)=0;

x_1=-4,  x_2=-2.

Расставим знаки производной и определим промежутки монотонности исходной функции.

Знаки производной и промежутки монотонности функции

Из рисунка видно, что на отрезке [-5; -4] исходная функция возрастает, а на отрезке [-4; -3] убывает. Таким образом, наибольшее значение на отрезке [-5; -3] достигается при x=-4 и равно y(-4)= (-4+4)^2(-4+1)+19= 19.

Ответ

19

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1130

Условие

Найдите точки минимума функции y=sqrt{x^2+60x+1000}.

Показать решение

Решение

Область определения: x^2+60x+1000 geqslant 0;

x^2 +2cdot30x+30^2+(1000-30^2)= (x+30)^2+100>0 для всех вещественных значений x. Заметим, что функция y=sqrt t строго возрастает на множестве tgeqslant0. Отсюда точка минимума исходной функции совпадёт с точкой минимума x_0 функции x^2+60x+1000. Точка минимума квадратичной функции с положительным старшим коэффициентом совпадает с абсциссой вершины соответствующей параболы. Вершина параболы имеет абсциссу x_0=-frac{60}{2cdot1}=-30.

Ответ

-30

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1129

Условие

Найдите наименьшее значение функции y=(5x^2-70x+70)e^{x-12} на отрезке [10; 15].

Показать решение

Решение

Найдём производную исходной функции по формуле производной произведения

y’= (5x^2-70x+70)’e^{x-12},+ (5x^2-70x+70)left(e^{x-12}right)’= (10x-70)e^{x-12},+ (5x^2-70x+70)e^{x-12}= (5x^2-60x)e^{x-12}= 5x(x-12)e^{x-12}.

Вычислим нули производной: y’=0;

5x(x-12)e^{x-12}=0,

x_1=0,  x_2=12.

Расставим знаки производной и определим промежутки монотонности исходной функции на заданном отрезке.

Знаки производной и промежутки монотонности функции на отрезке

Из рисунка видно, что на отрезке [10; 12] исходная функция убывает, а на отрезке [12; 15] — возрастает. Таким образом, наименьшее значение на отрезке [10; 15] достигается при x=12 и равно y(12)= (5cdot 12^2-70cdot 12+70)e^{12-12}= -50.

Ответ

-50

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1128

Условие

Найдите наименьшее значение функции y=32tg x — 32x-8pi+103 на отрезке left[-frac{pi}{4}; frac{pi}{4}right].

Показать решение

Решение

Найдём производную исходной функции:

y’= 32(tg x)’-(32x)’-(8pi )’+(103)’= frac{32}{cos ^2x}-32= frac{32-32cos ^2x}{cos ^2x}geqslant0. Значит, исходная функция является неубывающей на рассматриваемом промежутке и принимает

наименьшее значение на левом конце отрезка, то есть при x=-frac{pi}{4}. Наименьшее значение равно yleft(-frac{pi}{4}right)= 32tgleft(-frac{pi}{4}right)-32cdotleft(-frac{pi}{4}right)-8pi+103= -32+103= 71.

Ответ

71

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1127

Условие

Найдите точку максимума функции y=(x+3)^2e^{x-2016}.

Показать решение

Решение

Будем находить точку максимума функции с помощью производной. Найдём производную заданной функции, пользуясь формулами производной произведения, производной x^alpha и e^x:

y'(x)= left((x+3)^2right)’e^{x-2016}+(x+3)^2left(e^{x-2016}right)’= 2(x+3)e^{x-2016}+(x+3)^2e^{x-2016}= (x+3)e^{x-2016}(2+x+3)= (x+3)(x+5)e^{x-2016}.

Расставим знаки производной и определим промежутки монотонности исходной функции.

Так как e^{x-2016}>0 для любого x, то y’=0 при x=-3,  x=-5.

Знаки производной и промежутки монотонности функции

Из рисунка видно, что функция y=(x+3)^2e^{x-2016} имеет единственную точку максимума x=-5.

Ответ

-5

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Лучшие репетиторы для сдачи ЕГЭ

Сложно со сдачей ЕГЭ?

Звоните, и подберем для вас репетитора: 78007750928

Тема 11.

Исследование функций с помощью производной

11

.

05

Поиск точек экстремума у функций с тригонометрией

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.

Готовиться с нами — ЛЕГКО!

Подтемы раздела

исследование функций с помощью производной

11.01Поиск точек экстремума у элементарных функций

11.02Поиск точек экстремума у сложных функций

11.03Поиск точек экстремума у произведения

11.04Поиск точек экстремума у частного

11.05Поиск точек экстремума у функций с тригонометрией

11.06Поиск точек экстремума у смешанных функций

11.07Поиск наибольшего/наименьшего значения у элементарных функций

11.08Поиск наибольшего/наименьшего значения у сложных функций

11.09Поиск наибольшего/наименьшего значения у произведения

11.10Поиск наибольшего/наименьшего значения у частного

11.11Поиск наибольшего/наименьшего значения у функций с тригонометрией

11.12Поиск наибольшего/наименьшего значения у смешанных функций

11.13Нетипичные задачи

Решаем задачи

Найдите точку минимума функции

y = (0,5− x)cosx+ sinx

на интервале (  π-)
 0;2  .

Показать ответ и решение

Функция определена при всех x ∈ℝ.  Исследуем функцию и найдем ее промежутки возрастания и убывания, для этого найдем
ее производную:

y′ = (0,5 − x)′cosx + (0,5− x)⋅(cosx)′+ (sin x)′

y′ = − cosx− (0,5− x)sinx+ cosx= (x− 0,5)sinx

Найдем нули производной:

           ⌊                ⌊
 ′         ⌈ x− 0,5= 0      | x= 0,5
y = 0  ⇒     sinx = 0    ⇔   ⌈
                              x= πn,n ∈ℤ

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область определения производной на
промежутки, на каждом из которых она непрерывна и принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на
каждом из таких промежутков, учитывая, что на промежуток (   )
 0; π2 попадают нуль производной x = 0,5 :

PICT

Следовательно, x =0,5  является точкой минимума на указанном промежутке, так как производная в этой точке меняет
знак с «-» на «+» при проходе слева направо.

Найдите точку максимума функции

y = (2x− 3)cosx − 2sinx +2

на интервале (0;2π).

Показать ответ и решение

Функция определена при всех x ∈ℝ.  Исследуем функцию и найдем ее промежутки возрастания и убывания, для этого найдем
ее производную:

′         ′                  ′       ′
y= (2x− 3)cosx+ (2x− 3)⋅(cosx) − 2(sinx) =
= 2cosx − (2x − 3)sin x− 2cosx= −(2x− 3)sinx

Найдем нули производной:

           ⌊               ⌊
            2x − 3 = 0      x = 32
y′ = 0 ⇒   ⌈           ⇔   |⌈
            sin x= 0         x = πn,n∈ ℤ

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область определения производной на
промежутки, на каждом из которых она непрерывна и принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на
каждом из таких промежутков, учитывая, что в промежуток (0;2π)  попадают нули производной x= 3;π
   2  :

PICT

Следовательно, x=  32  является точкой максимума на указанном промежутке, так как в этой точке производная меняет знак
с «+» на «-» при проходе слева направо.

Найдите точку минимума функции

y = (1− 2x)cosx+ 2sin x+ 7,

принадлежащую промежутку (  π)
 0;2  .

Показать ответ и решение

Функция определена при всех x ∈ℝ.  Исследуем функцию и найдем ее
промежутки возрастания и убывания, для этого найдем ее производную:

 ′        ′                  ′        ′
y = (1− 2x) cosx+ (1 − 2x)⋅(cosx)+ 2(sinx)

 ′
y = − 2cosx − (1− 2x)sin x+ 2cosx= (2x − 1)sinx

Найдем нули производной:

           ⌊                ⌊
y′ = 0 ⇒   ⌈ 2x− 1= 0   ⇔   |⌈x= 0,5
             sinx = 0         x= πn,n ∈ℤ

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область
определения производной на промежутки, на каждом из которых она непрерывна и
принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на каждом из таких
промежутков, учитывая, что в промежуток ( π)
0;2 попадают нуль производной
x = 0,5 :

PICT

Следовательно, x= 0,5  является точкой минимума на указанном промежутке,
так как производная в этой точке меняет знак с «− » на «+  » при проходе слева
направо.

Найдите сумму точек экстремума функции y = 12sinπx− 6π√3x +√3-π+ 6  на
отрезке [0;2].

Показать ответ и решение

Функция y =y(x)  определена при всех x ∈ ℝ  . Определим участки, на которых
функция возрастает или убывает. Для этого найдем ее производную:

 ′              √-
y = 12πcosπx− 6π 3

Найдем нули производной:

                    -
 ′                √-3           1
y = 0  ⇒   cosπx=  2   ⇔   x =± 6 +2n,n ∈ℤ

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область
определения производной на промежутки, на каждом из которых она непрерывна и
принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на каждом из таких
промежутков. Из точек, где производная равна нулю или не существует, на отрезок
[0;2] попадают нули    1 11
x= 6; 6  .

PICT

При    [  1)
x∈  0;6 производная положительна (для проверки можно подставить в
производную точку из этого промежутка x = 0  ), при    (    )
x∈  16; 161 производная
отрицательна (подставляем x = 12  ), при x ∈[116 ;2] производная положительна
(подставляем x= 2  ). Следовательно, на отрезке [0;2]  точки экстремума — это
    1 11-
x = 6;6  . Их сумма равна 2.

Найдите точку максимума функции y = −2tgπx+ 4πx − 4π − 13  на отрезке
[3;4].

Показать ответ и решение

Функция y =y(x)  определена при всех x⁄= 1 +πk,k ∈ℤ
   2  . Определим
участки, на которых функция возрастает или убывает. Для этого найдем ее
производную:

 ′     2π            2cos2 πx− 1      cos2πx
y = −cos2πx + 4π =2π ⋅-cos2πx---= 2π ⋅cos2πx-

Найдем нули производной:

y′ = 0 ⇒   cos2πx = 0  ⇔   x=  1+ 1n,n ∈ℤ
                              4  2

Найдем точки, где производная не существует:

cosx⁄= 0  ⇔   x ⁄= 1+ k,k ∈ ℤ
                 2

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область
определения производной на промежутки, на каждом из которых она непрерывна и
принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на каждом из
таких промежутков. Тогда из точек, где производная равна нулю или не
существует, на отрезок [3;4]  попадают нули производной x= 134 ; 145  .

PICT

Тогда функция y = y(x)  возрастает на [3; 13)
   4 , затем убывает на (13; 15)
  4 4 ,
затем снова возрастает на (15  ]
  4 ;4 , следовательно,     13-
x = 4  — точка максимума
функции y = y(x).

Найдите точку минимума функции y = 14πx− 7tgπx− 3,5π+ 11  на отрезке
[1 ]
 6;1 .

Показать ответ и решение

Функция y =y(x)  определена при всех x⁄= 1 +k,k ∈ℤ
   2  . Определим
участки, на которых функция возрастает или убывает. Для этого найдем ее
производную:

 ′         7π        2cos2πx − 1     cos2πx
y = 14π− cos2-πx = 7π ⋅-cos2πx---= 7π⋅cos2πx

Найдем нули производной:

y′ = 0 ⇒   cos2πx = 0  ⇔   x=  1+ 1n,n ∈ℤ
                              4  2

Найдем точки, где производная не существует:

cosx⁄= 0  ⇔   x ⁄= 1+ k,k ∈ ℤ
                 2

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область
определения производной на промежутки, на каждом из которых она непрерывна и
принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на каждом из
таких промежутков. Тогда из точек, где производная равна нулю или не
существует, на отрезок [  ]
 16;1 попадают нули производной x= 14; 34  .

PICT

Тогда функция y = y(x)  возрастает на [1; 1)
 6 4 , затем убывает на (1; 3)
 4 4 ,
затем снова возрастает на (3  ]
 4;1 ,    3
x= 4  — точка минимума y =y(x).

Показать ответ и решение

Функция y =y(x)  определена при всех x ∈ ℝ  . Определим участки, на которых
функция возрастает или убывает. Для этого найдем ее производную:

 ′           √ -      (      √3)
y = −12sinx + 6 3= − 12  sinx − 2

Найдем нули производной:

               (      √- )               √ -
y′ = 0 ⇔   − 12 sin x− -3- = 0  ⇔   sin x= --3
                       2                  2

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область
определения производной на промежутки, на каждом из которых она непрерывна и
принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на каждом из таких
промежутков:

PICT

На отрезке [  ]
0; π2 содержится одна точка x = π3  , в которой производная
равна нулю. При x∈ [0; π3) функция y = y(x)  возрастает, так как       √-
sinx < 23  ,
следовательно, y′ > 0  , а при x∈ (π; π]
    3 2 функция убывает.

Следовательно,     π
x = 3  — точка максимума функции на отрезке [  π]
 0;2 .

Следовательно, ответ: 1.

Найдите точку минимума функции y = −14πx+ 7tgπx + 7π+ 11
                  2  на отрезке
[    ]
− 1; 1 .
  3 3

Показать ответ и решение

Функция y =y(x)  определена при всех x⁄= 1 +k,k ∈ℤ
   2  . Определим
участки, на которых функция возрастает или убывает. Для этого найдем ее
производную:

 ′          7π        1− 2cos2πx        cos2πx
y = −14π+ cos2-πx = 7π ⋅-cos2πx---= −7π ⋅cos2πx-

Найдем нули производной:

y′ = 0 ⇒   cos2πx = 0  ⇔   x=  1+ 1n,n ∈ℤ
                              4  2

Найдем точки, где производная не существует:

cosx⁄= 0  ⇔   x ⁄= 1+ k,k ∈ ℤ
                 2

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область
определения производной на промежутки, на каждом из которых она непрерывна и
принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на каждом из
таких промежутков. Тогда из точек, где производная равна нулю или не
существует, на отрезок [    ]
 − 13; 13 попадают нули производной x = − 14; 14  .

PICT

Тогда функция y = y(x)  возрастает на [− 1;− 1)
   3  4 , затем убывает на (− 1; 1)
  4 4 ,
затем снова возрастает на (1 1]
 4;3 , следовательно,    1
x= 4  — точка минимума
функции y = y(x).

Найдите точку максимума функции y = 2tg πx− 4πx+ π− 3  на отрезке
[ 1 1]
− 3;3  .

Показать ответ и решение

Функция y =y(x)  определена при всех x⁄= 1 +k,k ∈ℤ
   2  . Определим
участки, на которых функция возрастает или убывает. Для этого найдем ее
производную:

 ′    2π            1− 2cos2πx        cos2πx
y = cos2πx-− 4π = 2π⋅--cos2πx---= −2π ⋅cos2πx-

Найдем нули производной:

y′ = 0 ⇒   cos2πx = 0  ⇔   x=  1+ 1n,n ∈ℤ
                              4  2

Найдем точки, где производная не существует:

cosx⁄= 0  ⇔   x ⁄= 1+ k,k ∈ ℤ
                 2

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают область
определения производной на промежутки, на каждом из которых она непрерывна и
принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на каждом из
таких промежутков. Тогда из точек, где производная равна нулю или не
существует, на отрезок [    ]
 − 13; 13 попадают нули производной x = − 14; 14  .

PICT

Тогда функция y = y(x)  возрастает на [− 1;− 1)
   3  4 , затем убывает на (− 1; 1)
  4 4 ,
затем снова возрастает на (1 1]
 4;3 , следовательно,      1
x= − 4  — точка максимума
функции y = y(x).

Найдите точку минимума функции y = 3+ 5π − 5πx − 5√2-cosπx
       4  на отрезке
[  ]
0; 1 .
  2

Показать ответ и решение

Функция y =y(x)  определена при всех x ∈ ℝ  . Определим участки, на которых
функция возрастает или убывает. Для этого найдем ее производную:

 ′        √ -
y = −5π+ 5  2π sinπx

Найдем нули производной:

                                  √ -
y′ = 0 ⇒   √2sinπx= 1  ⇔   sinπx= --2  ⇔   x = 1+2n; 3+2n,n ∈ℤ
                                   2           4     4

Нули производной и точки, в которых она не существует, разбивают
область определения производной на промежутки, на каждом из которых она
непрерывна и принимает значения одного знака. Найдем знаки производной на
каждом из таких промежутков. Из точек, где производная равна нулю
или не существует, на отрезок [0; 1]
  2 попадает только нуль производной
    1
x = 4  .

PICT

При    [   )
x∈  0; 14 производная отрицательна (для проверки можно подставить в
производную точку из этого промежутка x = 0  ), при    (   ]
x∈  14; 12 производная
положительна (подставляем x= 12  ). Следовательно, x = 14  — точка минимума
функции y = y(x).

30 марта 2012

Все задачи B15, которые встречаются в ЕГЭ по математике, делятся на два типа:

  1. Задачи на поиск максимального или минимального значения функции на отрезке. Иногда отрезок не задан — в этом случае работаем на всей числовой прямой;
  2. Задачи на точку максимума/минимума. Решаются чуть проще, зато функции здесь намного разнообразнее.

У каждого из них свои алгоритмы решения, которые будут рассмотрены ниже. Но в любом случае, чтобы решить задачу B15, учитесь считать производную — см. «Производная». Без производных здесь делать нечего.

Задачи на максимальное/минимальное значение

Если в задаче B15 требуется найти максимальное или минимальное значение функции f (x) на отрезке [a; b], выполняем следующие действия:

  1. Найти производную функции: f ’(x);
  2. Решить уравнение f ’(x) = 0. Если корней нет, пропускаем третий шаг и переходим сразу к четвертому;
  3. Из полученного набора корней вычеркнуть все, что лежит за пределами отрезка [a; b]. Оставшиеся числа обозначим x1, x2, …, xn — их, как правило, будет немного;
  4. Подставим концы отрезка [a; b] и точки x1, x2, …, xn в исходную функцию. Получим набор чисел f (a), f (b), f (x1), f (x2), …, f (xn), из которого выбираем наибольше или наименьшее значение — это и будет ответ.

Небольшое пояснение по поводу вычеркивания корней, когда они совпадают с концами отрезка. Такое вполне может встретиться на настоящем экзамене. Эти точки можно вычеркнуть, поскольку на четвертом шаге концы отрезка все равно подставляются в функцию — даже если уравнение f ’(x) = 0 не имело решений.

Также следует внимательно читать условие задачи. Когда требуется найти значение функции (максимальное или минимальное), концы отрезка и точки x1, x2, …, xn подставляются именно в функцию, а не в ее производную.

Задача. Найдите наибольшее значение функции на отрезке [−5; 0]:

y = x3 + 3x2 − 9x − 7

Для начала найдем производную:

y’ = (x3 + 3x2 − 9x − 7)’ = 3x2 + 6x − 9

Затем приравняем ее к нулю:

y’ = 0;
3x2 + 6x − 9 = 0;

x1 = −3; x2 = 1.

Вычеркиваем корень x = 1, поскольку он не принадлежит отрезку [−5; 0]. Осталось вычислить значение функции на концах отрезка и в точке x = −3. Имеем:

y(−5) = (−5)3 + 3 · (−5)2 − 9 · (−5) − 7 = −12;
y(−3) = (−3)3 + 3 · (−3)2 − 9 · (−3) − 7 = 20;
y(0) = 03 + 3 · 02 − 9 · 0 − 7 = −7.

Очевидно, что наибольшее значение равно 20 — оно достигается в точке x = −3.

Задачи на точки максимума/минимума

Теперь рассмотрим случай, когда требуется найти точку максимума или минимума функции f (x) на отрезке [a; b]. Если отрезок не задан, функция рассматривается на своей области определения. В любом случае, схема решения такова:

  1. Найти производную функции: f ’(x);
  2. Решить уравнение f ’(x) = 0. Если производная — дробно-рациональная функция, дополнительно выясняем, когда ее знаменатель равен нулю. Полученные корни обозначим x1, x2, …, xn;
  3. Отметить x1, x2, …, xn на координатной прямой и расставить знаки, которые принимает производная между этими числами. Если задан отрезок [a; b], отмечаем его и вычеркиваем все, что лежит за его пределами;
  4. Среди оставшихся точек ищем ту, где знак производной меняется с минуса на плюс (это точка минимума) или с плюса на минус (точка максимума). Такая точка должна быть только одна — это и будет ответ.

В целом, задачи на точки максимума/минимума считаются даже проще, чем задачи на поиск наименьшего/наибольшего значения. Это происходит хотя бы из-за того, что здесь не надо считать значение функции в конкретных точках. Статистика свидетельствует, что именно на этом шаге ученики допускают больше всего ошибок.

Вдумчивый читатель наверняка заметит, что для некоторых функций этот алгоритм не работает. Действительно, существует целый класс функций, для которых нахождение точек экстремума требует более сложных выкладок. Однако такие функции в ЕГЭ по математике не встречаются.

Внимательно отнеситесь к расстановке знаков между точками x1, x2, …, xn. Помните: при переходе через корень четной кратности знак производной не меняется. Когда ищутся точки экстремума, знаки читают слева направо, т.е. по направлению числовой оси.

Задача. Найдите точку максимума функции на отрезке [−10; −1]:

Исходная функция

Найдем производную:

Производная функции

Поскольку это дробно-рациональная функция, приравниваем к нулю числитель:

y’ = 0;
x2 − 25 = 0;

x1 = 5; x2 = −5.

Получили два корня. Теперь приравниваем к нулю знаменатель:

x2 = 0;
x = 0.

Получили x = 0 — корень второй кратности. При переходе через него знак производной не меняется. Осталось отметить точки x = −5; x = 0; x = 5 на координатной прямой, а затем расставить знаки и границы. Имеем:

Знаки производной

Очевидно, что внутри отрезка останется лишь одна точка x = −5, в которой знак производной меняется с плюса на минус. Это и есть точка максимума.

Еще раз поясню, чем отличаются точка экстремума от самого экстремума. Точка экстремума — это значение переменной, при которой

функция принимает наибольшее или наименьшее значение. Экстремум — это значение самой функции, максимальное или минимальное в некоторой окрестности.

Смотрите также:

  1. Задача B15 — исследование функции с помощью производной
  2. Задача B15: Решение сложных задач и производная частного
  3. Как сдать ЕГЭ по математике
  4. Как решать задачи B15 без производных
  5. Симметрия корней и оптимизация ответов в тригонометрии
  6. B4: счетчики на электричество


Задача 1. Найдите точку максимума функции y=x^3-108x+11.

Решение: + показать


Задача 2. Найдите точку минимума функции y=21x^2-x^3+17.

Решение: + показать


Задача 3. Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции y=x^3-15x^2+19 на от­рез­ке [5;15].

Решение: + показать


Задача 4. Найдите наибольшее значение функции  y=2+9x-frac{x^3}{3} на отрезке [2;6].

Решение: + показать


Задача 5. Найдите наибольшее значение функции y=3x^5-20x^3-54 на отрезке [-4;-1].

Решение: + показать


Задача 6. Найдите наибольшее значение функции y=-3x^5-6x^3+14  на отрезке [-1;8].

Решение: + показать


Задача 7. Най­ди­те точку мак­си­му­ма функ­ции y=6+12x-2x^{frac{3}{2}}.

Решение: + показать


Задача 8. Найдите наибольшее значение функции y=-frac{2}{3}xsqrt x+3x+8 на отрезке [1;9].

Решение: + показать


Задача 9. Най­ди­те точку минимума функ­ции y=-frac{x^2+25}{x}.

Решение: + показать


Задача 10. Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции y=frac{x^2+900}{x} на [3;40].

 Решение: + показать


Задача 11. Найдите точку максимума функции y=frac{441}{x}+x+18.

Решение: + показать


Задача 12. Най­ди­те точку ми­ни­му­ма функ­ции y=(3x^2-15x+15)e^{x-15}.

Решение: + показать


Задача 13. Найдите точку максимума функции y=(x+11)^2cdot e^{3-x}.

Решение: + показать


Задача 14. Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции y=(x-3)^2(x-6)-1 на  отрезке [4;6].

Решение: + показать


Задача 15. Най­ди­те наи­боль­шее зна­че­ние функ­ции y=ln(x+4)^9-9x  на от­рез­ке [-3,5;0].

Решение: + показать


Задача 16. Найдите наименьшее значение функции y=6x-ln(6x)+17  на отрезке [frac{1}{12};frac{5}{12}].

Решение: + показать


Задача 17.  Найдите наименьшее значение функции y=2x^2-3x-lnx+13 на отрезке [frac{3}{4};frac{5}{4}].

Решение: + показать


Задача 18. Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции y=e^{2x}-11e^x-1  на от­рез­ке [-1;2].

Решение: + показать


Задача 19. Най­ди­те наи­боль­шее зна­че­ние функ­ции y=12sqrt{2}cosx+12x-3pi+9  на от­рез­ке [0;frac{pi}{2}].

Решение: + показать


Задача 20. Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции y=-4x+2tgx+pi+16 на от­рез­ке [-frac{pi}{3};frac{pi}{3}].

Решение: + показать


Задача 21. Най­ди­те наи­боль­шее зна­че­ние функ­ции y=9cosx+15x-4  на от­рез­ке [-frac{3pi}{2};0] .

Решение: + показать


Задача 22.  Найдите наименьшее значение функции y=4cosx+frac{15}{pi}x+9  на отрезке [-frac{2pi}{3};0].

Решение: + показать


Задача 23.  Найдите наименьшее значение функции y=5tgx-5x+6  на отрезке [0;frac{pi}{4}].

Решение: + показать


Задача 24. Най­ди­те точку ми­ни­му­ма функ­ции y=(3-2x)cosx+2sinx+19, при­над­ле­жа­щую про­ме­жут­ку (0;frac{pi}{2}).

Решение: + показать


* Замечание. Важно!  

Не следует считать (могло сложиться такое мнение при разборе примеров выше), что наименьшее (наибольшее) значение функции на отрезке совпадает с минимумом (максимумом) на отрезке!

Например, на рисунке ниже наименьшее значение функции  на отрезке [a;b] достигается на конце отрезка [a;b], а именно, в точке x=b.

hj


То есть, вообще говоря, при нахождении наименьшего значения функции на отрезке [a;b] следует выбрать наименьшую из величин:

1) y(x_{min}) (их может быть несколько) из рассматриваемого отрезка [a;b]

2) y(a),  y(b).


При нахождении наибольшего значения функции на отрезке [a;b] следует выбрать большую из величин:

1) y(x_{max}) (их может быть несколько) из рассматриваемого отрезка [a;b]

2) y(a),  y(b).


Но, если, например, на рассматриваемом отрезке функция имеет только один экстремум – минимум и мы ищем наименьшее значение, то отпадает необходимость находить значения функции на концах отрезка.

Аналогично в случае с нахождением наибольшего значения функции на отрезке, на котором содержится только один экстремум – максимум.


В случае же, когда на отрезке рассматриваемом функция не имеет экстремумов, то для нахождения наибольшего/наименьшего значений требуется лишь сравнить эти самые значения функции на концах отрезка и взять наибольшее/наименьшее из них.


тест

Вы можете пройти тест  “Исследование функции при помощи производной”

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Найти экзамен пдд
  • Найти факультеты по экзаменам
  • Найти факультет по предметам егэ в москве
  • Найти университет по предметам егэ санкт петербург
  • Найти университет по баллам егэ