Исследовать на монотонность функцию и найти её экстремумы

Ответ нейросети
28 апреля 2025 00:24
Давайте подробно разберем задачу: исследуем на монотонность функцию ( y = 3x^3 + 2x^2 - 14 ) и найдем ее экстремумы.
Шаг 1. Найдем первую производную функции ( y' )
Для этого возьмем производную по (x): [ y' = \frac{d}{dx}(3x^3 + 2x^2 - 14) = 9x^2 + 4x ]
Шаг 2. Исследуем знак производной ( y' )
Чтобы понять, где функция возрастает или убывает, необходимо найти, при каких значениях (x) производная равна нулю: [ 9x^2 + 4x = 0 ] Вынесем (x) за скобки: [ x(9x + 4) = 0 ]
Ррошение: [ x = 0 \quad \text{или} \quad 9x + 4 = 0 ] [ 9x + 4 = 0 \Rightarrow x = -\frac{4}{9} ]
Итак, критические точки: (x = 0) и (x = -\frac{4}{9}).
Шаг 3. Анализ знака производной на промежутках
Разделим числовую ось на три интервала по найденным критическим точкам:
- ((-\infty, -\frac{4}{9}))
- (\left(-\frac{4}{9}, 0\right))
- ((0, +\infty))
Выбираем тестовые точки:
- для ((-\infty, -\frac{4}{9})): возьмем (x = -1)
- для (\left(-\frac{4}{9}, 0\right)): возьмем (x = -\frac{1}{2})
- для ((0, +\infty)): возьмем (x=1)
Подставим в ( y' = 9x^2 + 4x ):
(x = -1): [ y' = 9(1) + 4(-1) = 9 - 4 = 5 > 0 ] Функция возрастает на этом интервале.
(x = -\frac{1}{2}): [ y' = 9 \times \left(-\frac{1}{2}\right)^2 + 4 \times \left(-\frac{1}{2}\right) = 9 \times \frac{1}{4} - 2 = \frac{9}{4} - 2 = \frac{1}{4} > 0 ] Функция также возрастает на этом интервале.
(x= 1 ): [ y' = 9 \times 1 + 4 \times 1 = 9 + 4 = 13 > 0 ] Функция возрастает на всех интервалах.
Вывод по анализу знака:
Производная (y') положительна на всей оси — значит, функция ( y = 3x^3 + 2x^2 - 14 ) всегда возрастает.
Шаг 4. Экстремумы
Поскольку производная никогда не меняет знак с положительного на отрицательный (или обратно), экстремумов — минимумов или максимумов — у функции нет.
Итог
- Функция возрастает на всей области определения.
- Экстремусов у функции — нет.
Если есть дополнительные вопросы или нужно более глубокое исследование, скажите!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



