Исследуйте функцию на экстремум: f(x) = x * ln(x) f(x) = x ^ 2 * e ^ (- x) y = 2x ^ 2 - 3x ^ 2 - 12x + 8 y = 1/3 * x ^ 2 - x ^ 2 f(x) = x - 2 * ln(x) f(x) = e ^ x + e ^ x y = 2x ^ 3 - 9x ^ 2 + 12x - 8 y = 1/3 * x ^ 2 - 4x y = - 2x ^ 2 + x + 1
Ответ нейросети
20 февраля 2025 05:35
Давайте поочередно рассмотрим функции и исследуем их на наличие экстремумов. Экстремумы функции (максимумы и минимумы) можно находить с помощью производной. Мы будем искать критические точки, где производная равна нулю или не существует, и затем определим характер этих точек.
1. ( f(x) = x \ln(x) )
Шаг 1: Найдем производную.
Используем правило произведения: [ f'(x) = \ln(x) + 1 ] (где производная (x) равна 1, а производная (\ln(x)) равна (\frac{1}{x})).
Шаг 2: Найдем критические точки, приравняв производную к нулю.
[ \ln(x) + 1 = 0 \implies \ln(x) = -1 \implies x = e^{-1} = \frac{1}{e} ]
Шаг 3: Определим характер критической точки.
Для этого найдем вторую производную: [ f''(x) = \frac{1}{x} ] При (x = \frac{1}{e}), вторичная производная положительна ((f''(\frac{1}{e}) > 0)), следовательно, это точка минимума.
2. ( f(x) = x^2 e^{-x} )
Шаг 1: Найдем производную.
Используем правило произведения: [ f'(x) = 2x e^{-x} - x^2 e^{-x} = e^{-x}(2x - x^2) ]
Шаг 2: Найдем критические точки, приравняв производную к нулю.
[ e^{-x}(2x - x^2) = 0 ] Это равно нулю, когда:
- (e^{-x} \neq 0) (всегда верно)
- (2x - x^2 = 0 \implies x(2 - x) = 0 \implies x = 0 \text{ or } x = 2)
Шаг 3: Определим характер критических точек.
Вторая производная: [ f''(x) = e^{-x}(-x^2 + 4x - 2) = e^{-x}(2 - x)(x - 2) ] Значение в точках (x = 0) и (2) показывает, что в (x = 0) - это максимум, а в (x = 2) - минимум.
3. ( y = 2x^2 - 3x^2 - 12x + 8 )
Шаг 1: Упростим функцию. [ y = -x^2 - 12x + 8 ]
Шаг 2: Найдем производную. [ y' = -2x - 12 ]
Шаг 3: Найдем критические точки. [ -2x - 12 = 0 \implies x = -6 ]
Шаг 4: Определим характер критической точки. [ y'' = -2 \text{ (всегда отрицательно, значит это максимум.)} ]
4. ( y = \frac{1}{3} x^2 - x^2 )
Шаг 1: Упростим функцию. [ y = -\frac{2}{3} x^2 ]
Шаг 2: Найдем производную. [ y' = -\frac{4}{3} x ]
Шаг 3: Найдем критические точки. [ -\frac{4}{3} x = 0 \implies x = 0 ]
Шаг 4: Определим характер критической точки. [ y'' = -\frac{4}{3} < 0 \text{ (это максимум.)} ]
5. ( f(x) = x - 2 \ln(x) )
Шаг 1: Найдем производную. [ f'(x) = 1 - \frac{2}{x} ]
Шаг 2: Найдем критические точки. [ 1 - \frac{2}{x} = 0 \implies x = 2 ]
Шаг 3: Определим характер критической точки. [ f''(x) = \frac{2}{x^2} > 0 \text{ (это минимум.)} ]
6. ( f(x) = e^x + e^x )
Шаг 1: Найдем производную. [ f'(x) = 2e^x ] Она никогда не равна нулю, следовательно, нет критических точек.
7. ( y = 2x^3 - 9x^2 + 12x - 8 )
Шаг 1: Найдем производную. [ y' = 6x^2 - 18x + 12 ]
Шаг 2: Найдем критические точки. [ 6x^2 - 18x + 12 = 0 \implies x^2 - 3x + 2 = 0 \implies (x - 1)(x - 2) = 0 \implies x = 1, 2 ]
Шаг 3: Определим характер критических точек. Вторая производная: [ y'' = 12x - 18 ] При (x = 1) это минимум, при (x = 2) — максимум.
8. ( y = \frac{1}{3}x^2 - 4x )
Шаг 1: Найдем производную. [ y' = \frac{2}{3}x - 4 ]
Шаг 2: Найдем критические точки. [ \frac{2}{3}x - 4 = 0 \implies x = 6 ]
Шаг 3: Определим характер критической точки. [ y'' = \frac{2}{3} > 0 \text{ (это минимум.)} ]
9. ( y = -2x^2 + x + 1 )
Шаг 1: Найдем производную. [ y' = -4x + 1 ]
Шаг 2: Найдем критические точки. [ -4x + 1 = 0 \implies x = \frac{1}{4} ]
Шаг 3: Определим характер критической точки. [ y'' = -4 < 0 \text{ (это максимум.)} ]
Таким образом, мы исследовали все функции на экстремумы и определили характер этих точек. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно пояснить конкретные моменты, обращайтесь!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



