Найдите интервалы возрастания и убывания функции f(x)=-x3/3+5x2/2-6x+8

Ответ нейросети
28 апреля 2025 07:11
Давайте пошагово разберем решение задачи по нахождению интервалов возрастания и убывания функции:
[ f(x) = -\frac{x^3}{3} + \frac{5x^2}{2} - 6x + 8 ]
Шаг 1: Найти первую производную ( f'(x) )
Для этого дифференцируем каждое слагаемое функции:
[ f'(x) = \frac{d}{dx} \left(-\frac{x^3}{3}\right) + \frac{d}{dx} \left(\frac{5x^2}{2}\right) - \frac{d}{dx}(6x) + \frac{d}{dx}(8) ]
- (\frac{d}{dx} \left(-\frac{x^3}{3}\right) = -x^2)
- (\frac{d}{dx} \left(\frac{5x^2}{2}\right) = 5x)
- (\frac{d}{dx} (6x) = 6)
- \(\frac{d}{dx} (8) = 0)
Итак, первая производная:
[ f'(x) = -x^2 + 5x - 6 ]
Шаг 2: Найти критические точки, решая уравнение ( f'(x) = 0 )
Решаем:
[ -x^2 + 5x - 6 = 0 ]
или
[ x^2 - 5x + 6 = 0 ]
Это квадратное уравнение, которое решается по формуле:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
где ( a=1 ), (b=-5), (c=6).
Рассчитаем дискриминант:
[ D = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 6 = 25 - 24 = 1 ]
Тогда:
[ x = \frac{5 \pm \sqrt{1}}{2} = \frac{5 \pm 1}{2} ]
Получаем два критических значения:
- ( x_1 = \frac{5 - 1}{2} = 2 )
- ( x_2 = \frac{5 + 1}{2} = 3 )
Шаг 3: Анализ знака ( f'(x) ) на промежутках
Рассмотрим знак производной на промежутках:
- ( (-\infty, 2) )
- ( (2, 3) )
- ( (3, +\infty) )
Для этого возьмем тестовые точки:
- ( x=1 ) для ((- \infty, 2))
- ( x=2.5 ) для ((2, 3))
- ( x=4 ) для ((3, +\infty))
Рассчитаем ( f'(x) ):
- ( x=1 ):
[ f'(1) = -1 + 5 - 6 = -2 < 0 ] Знак: минус — функция убывает.
- ( x=2.5 ):
[ f'(2.5) = -(2.5)^2 + 5 \times 2.5 - 6 = -6.25 + 12.5 - 6 = 0.25 > 0 ] Знак: плюс — функция возрастает.
- ( x=4 ):
[ f'(4) = -16 + 20 - 6 = -2 < 0 ] Знак: минус — функция убывает.
Ответ:
- Интервал возрастания: ((2, 3))
- Интервал убывания: ((-\infty, 2) \cup (3, +\infty))
Если нужно, могу помочь с графиком или дополнительными рассуждениями.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



