Исследуйте функции на монотонность и экстремум a) y = -3x² 6x - 12 б) у = 8/3-x³ 11x²-6x+4
Ответ нейросети
28 марта 2025 08:35
Для того чтобы исследовать функции на монотонность и экстремумы, мы будем использовать производные. Рассмотрим обе функции по отдельности.
a) ( y = -3x^2 + 6x - 12 )
Найдём производную:
Чтобы найти монотонность функции, начнём с нахождения производной:
[ y' = \frac{d}{dx}(-3x^2 + 6x - 12) ]
Применяем правила дифференцирования:
[ y' = -6x + 6 ]
Найдём точки, где производная равна нулю:
Устанавливаем производную равной нулю, чтобы найти критические точки:
[ -6x + 6 = 0 ]
Решаем это уравнение:
[ 6x = 6 \quad \Rightarrow \quad x = 1 ]
Определим знак производной:
Теперь нужно определить знак производной в интервалах, полученных из критической точки ( x = 1 ):
- ( x < 1 ): Подберём, например, ( x = 0 ): ( y'(0) = -6(0) + 6 = 6 ) (положительно)
- ( x > 1 ): Подберём, например, ( x = 2 ): ( y'(2) = -6(2) + 6 = -6 ) (отрицательно)
Таким образом:
- ( y' > 0 ) на интервале ( (-\infty, 1) ) → функция возрастает.
- ( y' < 0 ) на интервале ( (1, +\infty) ) → функция убывает.
Экстремум:
Поскольку производная меняет знак с положительного на отрицательное в точке ( x = 1 ), в этой точке находится максимум.
Найдём значение функции в точке максимума:
[ y(1) = -3(1)^2 + 6(1) - 12 = -3 + 6 - 12 = -9 ]
Итак, максимум функции ( y ) равен -9 в точке ( x = 1 ).
б) ( y = \frac{8}{3} - x^3 + 11x^2 - 6x + 4 )
Найдём производную:
Сначала находим производную функции:
[ y' = \frac{d}{dx}\left(\frac{8}{3} - x^3 + 11x^2 - 6x + 4\right) ]
[ y' = -3x^2 + 22x - 6 ]
Найдём критические точки:
Устанавливаем производную равной нулю:
[ -3x^2 + 22x - 6 = 0 ]
Умножим всё на -1, чтобы упростить:
[ 3x^2 - 22x + 6 = 0 ]
Теперь используем формулу квадратного уравнения:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Где ( a = 3, b = -22, c = 6 ):
[ x = \frac{22 \pm \sqrt{(-22)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 6}}{2 \cdot 3} ]
[ x = \frac{22 \pm \sqrt{484 - 72}}{6} = \frac{22 \pm \sqrt{412}}{6} ]
[ 412 = 4 \cdot 103 \quad \Rightarrow \quad \sqrt{412} = 2\sqrt{103} ]
Тогда:
[ x = \frac{22 \pm 2\sqrt{103}}{6} = \frac{11 \pm \sqrt{103}}{3} ]
Определим знак производной:
Мы имеем два критических значения. Определим знак производной на интервалах, созданных этими точками (для этого можно подставить значения из промежутков в производную).
Экстремумы:
Экстремумы будут находиться в найденных критических точках. Чтобы определить, максимумы это или минимумы, используйте тест первого производного или второго производного.
Если ( y'' ) положительно, то это будет минимум, если отрицательно - максимум.
[ y'' = -6x + 22 ]
Эти шаги помогут вам исследовать функцию на монотонность и экстремумы. Вы можете подставить полученные критические точки в исходную функцию, чтобы найти соответствующие значения y.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



