Найдите наименьшее значение функции y=(441+x^2)/x-12 на отрезке [13; 22]

Ответ нейросети
13 мая 2025 15:21
Давайте подробно решим задачу: найти наименьшее значение функции
[ y = \frac{441 + x^2}{x} - 12 ]
на интервале ([13;,22]).
Шаг 1: Упростим функцию
Разделим числитель:
[ y = \frac{441}{x} + \frac{x^2}{x} - 12 = \frac{441}{x} + x - 12 ]
Теперь функция записана в более удобном виде:
[ y = x + \frac{441}{x} - 12 ]
Шаг 2: Найдём критические точки с помощью производной
Для поиска минимумов и максимумов, возьмём производную функции ( y(x) ):
[ y' = \frac{d}{dx} \left( x + \frac{441}{x} - 12 \right) ]
Производные по правилам:
- ( \frac{d}{dx} x = 1 )
- ( \frac{d}{dx} \left( \frac{441}{x} \right) = - \frac{441}{x^2} )
- ( \frac{d}{dx} (-12) = 0 )
Итак:
[ y' = 1 - \frac{441}{x^2} ]
Шаг 3: Находим критические точки
Критические точки — там, где ( y' = 0 ):
[ 1 - \frac{441}{x^2} = 0 ]
[ \frac{441}{x^2} = 1 ]
[ x^2 = 441 ]
[ x = \pm 21 ]
Так как рассматриваем интервал ([13; 22]), положительное значение подходит — ( x = 21 ).
Шаг 4: Исследуем поведение функции
- На границах интервала: ( x = 13 ) и ( x = 22 ).
- Внутри интервала — критическая точка ( x = 21 ).
Шаг 5: Вычисляем значение функции в точках
Проведём подстановки в исходную функцию:
[ y = x + \frac{441}{x} - 12 ]
- В точке ( x = 13 ):
[ y(13) = 13 + \frac{441}{13} - 12 ] [ \frac{441}{13} \approx 33.92 ] [ y(13) \approx 13 + 33.92 - 12 = 34.92 ]
- В точке ( x = 22 ):
[ y(22) = 22 + \frac{441}{22} - 12 ] [ \frac{441}{22} = 20.05 ] [ y(22) \approx 22 + 20.05 - 12 = 30.05 ]
- В точке ( x = 21 ):
[ y(21) = 21 + \frac{441}{21} - 12 ] [ \frac{441}{21} = 21 ] [ y(21) = 21 + 21 - 12 = 30 ]
Ответ:
- В точке ( x = 13 ), значение ( y \approx 34.92 ).
- В точке ( x = 22 ), значение ( y \approx 30.05 ).
- В критической точке ( x = 21 ), значение ( y = 30 ).
Самое маленькое значение функции на интервале — это 30, которое достигается в точке ( x = 21 ).
Итог:
Наименьшее значение функции на отрезке ([13, 22]): (\boxed{30}). оно достигается при ( x = 21 ).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



