Найдите точку максимума функции y=(5x-6)e^-4x-6

Ответ нейросети
26 мая 2025 14:32
Давайте решим задачу — найти точку максимума функции:
[ y = (5x - 6) e^{-4x} - 6 ]
Шаг 1: Найдём производную функции
Нам нужно найти точку, в которой производная равна нулю (это потенциальная точка максимума или минимума).
Обозначим функцию как:
[ y = u(x) \cdot v(x) - 6 ], где [ u(x) = 5x - 6 ] [ v(x) = e^{-4x} ]
Производная функции будет равна:
[ y' = u' \cdot v + u \cdot v' ]
- Найдём ( u' ):
[ u' = 5 ]
- Найдём ( v' ):
[ v' = \frac{d}{dx} e^{-4x} = -4 e^{-4x} ]
Теперь запишем:
[ y' = 5 \cdot e^{-4x} + (5x - 6) \cdot (-4 e^{-4x}) ] [ y' = 5 e^{-4x} - 4 (5x - 6) e^{-4x} ]
Выносим ( e^{-4x} ):
[ y' = e^{-4x} \left[ 5 - 4 (5x - 6) \right] ]
Раскроем скобки:
[ y' = e^{-4x} \left[ 5 - 20x + 24 \right] ] [ y' = e^{-4x} \left[ 29 - 20x \right] ]
Шаг 2: Находим критические точки
Приравниваем производную к нулю:
[ y' = 0 \Rightarrow e^{-4x} (29 - 20x) = 0 ]
Эк exponential функция ( e^{-4x} ) всегда не равна нулю, значит, неправда, что она равна нулю. Поэтому уравнение сводится к:
[ 29 - 20x = 0 ]
Решаем это уравнение:
[ 20x = 29 ] [ x = \frac{29}{20} = 1.45 ]
Шаг 3: Проверка типа критической точки
Для этого найдём вторую производную или используем первый метод — анализ знаков производной.
Но чтобы упростить, посмотрим на знак ( y' ):
- Для ( x < 1.45 ):
[ 29 - 20x > 0 \Rightarrow y' > 0 ] — функция возрастает.
- Для ( x > 1.45 ):
[ 29 - 20x < 0 \Rightarrow y' < 0 ] — функция убывает.
Значит, в точке ( x = 1.45 ) функция достигает максимума.
Итог:
Точка максимума функции находится при ( x \approx 1.45 ).
Шаг 4: Вычисление значения функции в точке максимума
Подставим ( x = \frac{29}{20} ):
[ y_{max} = (5 \cdot \frac{29}{20} - 6) e^{-4 \cdot \frac{29}{20}} - 6 ]
Посчитаем по частям:
[ 5 \cdot \frac{29}{20} = \frac{145}{20} = 7.25 ]
[ 7.25 - 6 = 1.25 ]
[ -4 \cdot \frac{29}{20} = -\frac{116}{20} = -5.8 ]
Теперь:
[ y_{max} = 1.25 \cdot e^{-5.8} - 6 ]
Рассчитаем ( e^{-5.8} ):
[ e^{-5.8} \approx 0.0030 ]
Итак:
[ y_{max} \approx 1.25 \times 0.0030 - 6 ] [ y_{max} \approx 0.00375 - 6 ] [ y_{max} \approx -5.99625 ]
Итог:
- Точка максимума: ( x \approx 1.45 )
- Максимальное значение функции: приблизительно ( y \approx -5.996 )
Если нужно, я могу помочь с более точными вычислениями или графиком!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



