Давайте разберем задачу по шагам. Ваша контрольная работа охватывает несколько тем, связанные с производными и первообразными. Я подробно объясню решения каждой части, чтобы вы могли лучше понять материал.
1. Найти производную
а) (f(x) = 3x^2 - x^3)
Чтобы найти производную, используем правило дифференцирования: (\frac{d}{dx}(x^n) = n \cdot x^{n-1}).
- Для (3x^2) производная будет: (2 \cdot 3x^{2-1} = 6x).
- Для (-x^3) производная будет: (-3x^{3-1} = -3x^2).
Следовательно, производная (f'(x) = 6x - 3x^2).
б) (f(x) = 4x^2 + 6x + 3)
- Для (4x^2): (2 \cdot 4x^{2-1} = 8x).
- Для (6x): (6).
- Для константы (3): (0).
Итак, (f'(x) = 8x + 6).
в) (f(x) = (3x^2 + 1)(3x^2 - 1))
Для нахождения производной используем правило произведения: ((uv)' = u'v + uv').
- Пусть (u = 3x^2 + 1) и (v = 3x^2 - 1).
- Находим (u' = 6x) и (v' = 6x).
Теперь применим правило:
[
f'(x) = (6x)(3x^2 - 1) + (3x^2 + 1)(6x) = 6x(3x^2 - 1 + 3x^2 + 1) = 6x(6x^2) = 36x^3.
]
2. Найти значение производной в точке (X_0)
Дана функция (y = 1 - 6x^3).
Найдём производную:
[
y' = -18x^2.
]
Теперь подставляем (x_0 = 8):
[
y'(8) = -18 \cdot 8^2 = -18 \cdot 64 = -1152.
]
3. Записать уравнение касательной к графику функции (f(x) = x^2 - 2x) в точке (x_0 = -2)
Сначала находите значение функции и производной в точке (x_0):
[
f(-2) = (-2)^2 - 2(-2) = 4 + 4 = 8,
]
[
f'(-2) = 2(-2) - 2 = -4 - 2 = -6.
]
Теперь уравнение касательной имеет вид (y - y_0 = m(x - x_0)):
[
y - 8 = -6(x + 2).
]
Приведем к явному виду:
[
y = -6x - 12 + 8 \implies y = -6x - 4.
]
4. Найти первообразную функции (y = 0.5x + 2 - 0.2x^4)
Для нахождения первообразной используем правило интегрирования:
[
\int kx^n dx = \frac{kx^{n+1}}{n+1}.
]
- Первообразная (0.5x) равна (\frac{0.5x^2}{2} = 0.25x^2).
- Первообразная (2) равна (2x).
- Первообразная (-0.2x^4) равна (-0.2 \cdot \frac{x^5}{5} = -0.04x^5).
Итак, первообразная функции:
[
F(x) = 0.25x^2 + 2x - 0.04x^5 + C,
]
где (C) — произвольная константа интегрирования.
5. Исследуйте функцию (f(x) = x^3 - 3x) и постройте ее график
Найдите производную:
[
f'(x) = 3x^2 - 3 = 3(x^2 - 1) = 3(x - 1)(x + 1).
]
Найдите критические точки:
[
x - 1 = 0 \implies x = 1, \quad x + 1 = 0 \implies x = -1.
]
Неопределённые интервалы:
- Для (x < -1), (f'(x) > 0) (возрастает).
- Для (-1 < x < 1), (f'(x) < 0) (убывает).
- Для (x > 1), (f'(x) > 0) (возрастает).
Находим точки максимумов и минимумов с помощью второго производного теста:
- (f''(x) = 6x).
- (f''(-1) = -6 < 0) (максимум), (f''(1) = 6 > 0) (минимум).
Вычислите значения функции в критических точках:
[
f(-1) = (-1)^3 - 3(-1) = 1 + 3 = 4, \quad f(1) = 1^3 - 3(1) = 1 - 3 = -2.
]
Результат
- Максимум в точке ((-1, 4)).
- Минимум в точке ((1, -2)).
- График будет представлять собой кубическую функцию, которая возрастает, достигает максимума, убывает, затем достигает минимума и вновь возрастает.
Теперь у вас есть полное решение всех задач с объяснениями. Если есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!