Для определения промежутков возрастания и убывания функции \( f(x) = 4x - x^4 + 9 \), а также нахождения ее экстремумов, необходимо выполнить несколько шагов.
Найти производную функции. Производная \( f'(x) \) будет использоваться для определения критических точек.
\( f'(x) = 4 - 4x^3 \)
Найти критические точки. Для этого нужно решить уравнение \( f'(x) = 0 \):
\[ 4 - 4x^3 = 0 \] \[ 4x^3 = 4 \] \[ x^3 = 1 \] \[ x = 1 \]
Определить знаки производной на промежутках. Для этого нужно исследовать производную на интервалах, разделенных найденной критической точкой \( x = 1 \). Мы проверим знаки производной в точках \( x < 1 \) и \( x > 1 \).
Для \( x < 1 \) (например, \( x = 0 \)): \[ f'(0) = 4 - 4 \cdot 0^3 = 4 \quad (> 0) \] Следовательно, функция возрастает на промежутке \( (-\infty, 1) \).
Для \( x > 1 \) (например, \( x = 2 \)): \[ f'(2) = 4 - 4 \cdot 2^3 = 4 - 32 = -28 \quad (< 0) \] Следовательно, функция убывает на промежутке \( (1, +\infty) \).
Определить тип экстремума в критической точке. Так как производная меняет знак с положительного на отрицательное в точке \( x = 1 \), это место является максимумом.
Подводим итог.
- Функция \( f(x) = 4x - x^4 + 9 \) возрастает на промежутке \( (-\infty, 1) \) и убывает на промежутке \( (1, +\infty) \).
- В точке \( x = 1 \) находится максимум функции.
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужны пояснения по другим аспектам этой темы, не стесняйтесь задавать!
