Найди наименьшее значение функции y = 3 tg x − 4 x + 13 y=3tgx−4x+13 на отрезке [ − π 4 ; 0 ] [− 4 π ;0].
Ответ нейросети
12 февраля 2025 12:49
Чтобы найти наименьшее значение функции ( y = 3 \tan x - 4x + 13 ) на отрезке ([- \frac{\pi}{4}, 0]), следует выполнить следующие шаги:
Шаг 1: Определить область определения функции
Функция ( \tan x ) определена для всех ( x ), кроме тех, у которых ( \cos x = 0 ). На данном отрезке ([- \frac{\pi}{4}, 0]) функция определена.
Шаг 2: Найти производную функции
Чтобы найти минимальные и максимальные значения функции, нам нужно найти ее производную:
[ y' = \frac{d}{dx}(3 \tan x - 4x + 13) ]
Используя производную функции тангенса (\frac{d}{dx}(\tan x) = \sec^2 x), получаем:
[ y' = 3 \sec^2 x - 4 ]
Шаг 3: Найти критические точки
Критическая точка возникает, когда производная равна нулю:
[ 3 \sec^2 x - 4 = 0 ]
Решим это уравнение:
[ 3 \sec^2 x = 4 \implies \sec^2 x = \frac{4}{3} \implies \cos^2 x = \frac{3}{4} \implies \cos x = \pm \frac{\sqrt{3}}{2} ]
На отрезке ([- \frac{\pi}{4}, 0]) знак косинуса положителен, поэтому:
[ \cos x = \frac{\sqrt{3}}{2} \implies x = -\frac{\pi}{6} ]
Шаг 4: Проверить границы отрезка
Теперь нужно проверить значения функции на границах интервала и вCritical Point.
- На левом конце интервала: ( x = -\frac{\pi}{4} )
[ y\left(-\frac{\pi}{4}\right) = 3 \tan\left(-\frac{\pi}{4}\right) - 4\left(-\frac{\pi}{4}\right) + 13 ] [ y\left(-\frac{\pi}{4}\right) = 3(-1) + \pi + 13 = -3 + \pi + 13 = \pi + 10 ]
- На правом конце интервала: ( x = 0 )
[ y(0) = 3 \tan(0) - 4(0) + 13 = 0 + 0 + 13 = 13 ]
- В критической точке: ( x = -\frac{\pi}{6} )
[ y\left(-\frac{\pi}{6}\right) = 3 \tan\left(-\frac{\pi}{6}\right) - 4\left(-\frac{\pi}{6}\right) + 13 ] [ y\left(-\frac{\pi}{6}\right) = 3\left(-\frac{1}{\sqrt{3}}\right) + \frac{2\pi}{3} + 13 = -\sqrt{3} + \frac{2\pi}{3} + 13 ]
Шаг 5: Сравнить значения
Теперь сравниваем полученные значения:
- ( y\left(-\frac{\pi}{4}\right) = \pi + 10 )
- ( y(0) = 13 )
- ( y\left(-\frac{\pi}{6}\right) = -\sqrt{3} + \frac{2\pi}{3} + 13 )
Шаг 6: Найти наименьшее значение
Теперь вычислим, какое из значений является наименьшим:
- Приблизительно ( \pi \approx 3.14 ), значит ( \pi + 10 \approx 13.14 ).
- ( -\sqrt{3} \approx -1.73 ), следовательно, ( -\sqrt{3} + \frac{2\pi}{3} + 13 ) нужно вычислить точно:
[ \frac{2\pi}{3} \approx \frac{2 \cdot 3.14}{3} \approx 2.09 ] [ -\sqrt{3} + \frac{2\pi}{3} + 13 \approx -1.73 + 2.09 + 13 \approx 13.36 ]
Таким образом:
- ( y\left(-\frac{\pi}{4}\right) \approx 13.14 )
- ( y(0) = 13 )
- ( y\left(-\frac{\pi}{6}\right) \approx 13.36 )
Заключение
Наименьшее значение функции на отрезке ([- \frac{\pi}{4}, 0]) равно:
[ \boxed{13} ]
Это значение достигается в точке ( x = 0 ).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



