Найдите точку максимума функции у = (5х-6)e-4x-6.
Ответ нейросети
26 мая 2025 15:11
Давайте подробно разберем задачу — найти точку максимума функции:
[ y = (5x - 6) e^{-4x - 6} ]
Шаг 1: Понимание задачи
Нам нужно найти точку, в которой функция достигает своего максимума, то есть такую точку, где ее производная равна нулю, а кривая переходит из возрастания в убывание.
Шаг 2: Обозначения
Обозначим функцию: [ y = (5x - 6) e^{-4x - 6} ]
Обратите внимание, что в экспоненте есть константа "-6". Ее можно вынести за скобки, так как:
[ y = (5x - 6) e^{-6} e^{-4x} ]
Но для поиска экстремума лучше оставлять в таком виде, чтобы было проще дифференцировать.
Шаг 3: Берем производную функции
Функция — произведение двух выражений: ( u = 5x - 6 ) и ( v = e^{-4x - 6} ).
Используем правило дифференцирования произведения:
[ y' = u'v + uv' ]
Где:
- ( u = 5x - 6 ), тогда ( u' = 5 )
- ( v = e^{-4x - 6} )
Найдем ( v' ):
[ v' = \frac{d}{dx} e^{-4x - 6} ]
Так как ( e^{f(x)} ), то:
[ v' = e^{-4x - 6} \cdot \frac{d}{dx} (-4x - 6) = e^{-4x - 6} \cdot (-4) ]
Итак,
[ v' = -4 e^{-4x - 6} ]
Шаг 4: Запишем полную производную
[ y' = u'v + uv' = 5 \cdot e^{-4x - 6} + (5x - 6) \cdot (-4) e^{-4x - 6} ]
Вынесем общий множитель ( e^{-4x - 6} ):
[ y' = e^{-4x - 6} (5 - 4(5x - 6)) ]
Раскроем скобки внутри:
[ y' = e^{-4x - 6} (5 - 20x + 24) ]
Объединим подобные члены:
[ y' = e^{-4x - 6} (-20x + 29) ]
Шаг 5: Находим точки экстремума
Для этого приравниваем производную к нулю:
[ y' = 0 ]
Но экспонента ( e^{-4x - 6} ) никогда не равна нулю, следовательно:
[ -20x + 29 = 0 ]
Решаем это уравнение:
[ -20x = -29 ]
[ x = \frac{29}{20} = 1.45 ]
Шаг 6: Проверка типа экстремума
Чтобы понять, максимум это или минимум, можно взять вторую производную или оценить знак первой производной слева и справа от точки.
- В точке ( x = 1.45 ), первая производная равна нулю.
- Для более точной классификации можно вывести вторую производную или просто проверить знак первой производной:
- Возьмем значение чуть меньше и чуть больше 1.45:
*При ( x < 1.45 )*
( -20x + 29 > 0 ) — первая производная положительна, функция возрастает.
При ( x > 1.45 )
( -20x + 29 < 0 ) — первая производная отрицательна, функция убывает.
Это говорит о том, что в точке ( x = 1.45 ) происходит максимум.
Итог:
Точка максимума функции:
[ x_{max} = \frac{29}{20} = 1.45 ]
Чтобы найти значение функции в этой точке:
[ y(1.45) = (5 \times 1.45 - 6) e^{-4 \times 1.45 - 6} ]
Вычисляем:
[ 5 \times 1.45 = 7.25 ] [ 7.25 - 6 = 1.25 ]
Теперь экспоненту:
[ -4 \times 1.45 = -5.8 ] [ -5.8 - 6 = -11.8 ]
Значит,
[ y(1.45) = 1.25 \times e^{-11.8} ]
Экспоненциальное выражение очень маленькое, точное значение:
[ e^{-11.8} \approx 7.49 \times 10^{-6} ]
Поэтому:
[ y(1.45) \approx 1.25 \times 7.49 \times 10^{-6} \approx 9.36 \times 10^{-6} ]
Итюлюминация:
- Точка максимума по (x): ( \boxed{1.45} )
- Значение функции в этой точке: примерно ( \boxed{9.36 \times 10^{-6}} )
Если нужно, я могу помочь с более подробным объяснением или расчетами!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



