Для нахождения наибольшего и наименьшего значений функции ( f(x) = x^3 - 3x^2 + 3x + 2 ) на отрезке ([-2; 2]), нам нужно выполнить следующие шаги:
Шаг 1: Найти производную функции
Сначала найдём первую производную функции ( f(x) ), чтобы определить критические точки, где производная равна нулю или не существует.
[
f'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - 3x^2 + 3x + 2) = 3x^2 - 6x + 3
]
Шаг 2: Найти критические точки
Приравняем производную к нулю:
[
3x^2 - 6x + 3 = 0
]
Упростим уравнение, поделив все члены на 3:
[
x^2 - 2x + 1 = 0
]
Это уравнение можно записать как:
[
(x - 1)^2 = 0
]
Отсюда следует, что ( x = 1 ) – это единственная критическая точка.
Шаг 3: Найти значения функции в критических и граничных точках
Теперь найдем значения функции ( f(x) ) на границах отрезка и в критической точке:
Граничные точки:
- Для ( x = -2 ):
[
f(-2) = (-2)^3 - 3(-2)^2 + 3(-2) + 2 = -8 - 12 - 6 + 2 = -24
]
- Для ( x = 2 ):
[
f(2) = (2)^3 - 3(2)^2 + 3(2) + 2 = 8 - 12 + 6 + 2 = 4
]
Критическая точка:
- Для ( x = 1 ):
[
f(1) = (1)^3 - 3(1)^2 + 3(1) + 2 = 1 - 3 + 3 + 2 = 3
]
Шаг 4: Сравнить значения функции
Теперь сравним значения функции в граничных и критических точках:
- ( f(-2) = -24 )
- ( f(1) = 3 )
- ( f(2) = 4 )
Шаг 5: Найти наибольшее и наименьшее значение
Исходя из вычисленных значений, мы можем сделать вывод:
- Наименьшее значение ( f(x) ) на отрезке ([-2; 2]) равно (-24) при ( x = -2 ).
- Наибольшее значение ( f(x) ) на отрезке ([-2; 2]) равно ( 4 ) при ( x = 2 ).
Ответ:
- Наименьшее значение: (-24) при ( x = -2 )
- Наибольшее значение: (4) при ( x = 2)