Найдите точку максимума функции у = (5х-6)e-4x-6.
Ответ нейросети
26 мая 2025 15:30
Давайте подробно решим задачу: найти точку максимума функции ( y = (5x - 6) e^{-4x - 6} ).
Шаг 1. Запишем функцию
[ y = (5x - 6) e^{-4x - 6} ]
Обратите внимание, что ( e^{-4x - 6} ) — это экспоненциальная функция, а ( (5x - 6) ) — линейная. Этот вид функции часто называют произведением линейной функции на экспоненту.
Шаг 2. Найдём производную функции ( y' )
Чтобы найти экстремумы (максимум или минимум), нужно найти точки, в которых производная равна нулю, и проверить знак второй производной или использовать критерий.
Используем правило произведения для дифференцирования:
[ y = u \cdot v, ] где [ u = 5x - 6,] [ v = e^{-4x - 6}.]
Тогда: [ y' = u' v + u v'. ]
Посчитаем ( u' ): [ u' = 5. ]
Посчитаем ( v' ):
[ v = e^{-4x - 6}. ]
Дифференцируем по ( x ):
[ v' = e^{-4x - 6} \cdot (-4) = -4 e^{-4x - 6}. ]
Шаг 3. Запишем производную ( y' ):
[ y' = 5 \cdot e^{-4x - 6} + (5x - 6) \cdot (-4) e^{-4x - 6}. ]
Вынесем общий множитель ( e^{-4x - 6} ):
[ y' = e^{-4x - 6} \left( 5 - 4(5x - 6) \right). ]
Раскроем скобки внутри:
[ y' = e^{-4x - 6} \left( 5 - 20x + 24 \right). ]
Объединим подобные:
[ y' = e^{-4x - 6} \left( 29 - 20x \right). ]
Шаг 4. Находим точки стационарности
Вершина — там, где ( y' = 0 ):
[ e^{-4x - 6} (29 - 20x) = 0. ]
Экспонента никогда не равна нулю, следовательно, стационарная точка даёт только:
[ 29 - 20x = 0, ] [ 20x = 29, ] [ x = \frac{29}{20} = 1.45. ]
Шаг 5. Проверка знака второй производной или анализ первой
Чтобы определить, является ли эта точка максимумом, можно:
- Исследовать знак ( y' ) слева и справа от ( x=1.45 ).
- Или найти вторую производную и проверить её знак.
Для простоты возьмём первый метод.
Знак ( y' ):
- Для ( x < 1.45 ):
( 29 - 20x > 0 ), так как ( 29 - 20 \times 1.4 = 29 - 28 = 1 > 0 ).
- Для ( x > 1.45 ):
( 29 - 20x < 0 ).
Экспонента ( e^{-4x - 6} ) положительна всегда.
Значит,:
- при ( x < 1.45 ), ( y' > 0 ),
- при ( x > 1.45 ), ( y' < 0 ).
Это говорит о том, что в точке ( x=1.45 ) происходит переход от возрастания к убыванию — следовательно, это точка максимума.
Шаг 6. Находим значение функции в точке
[ y(1.45) = (5 \times 1.45 - 6) e^{-4 \times 1.45 - 6} ]
Вычислим:
[ 5 \times 1.45 = 7.25, ] [ 7.25 - 6 = 1.25, ] [ -4 \times 1.45 = -5.8, ] [ -5.8 - 6 = -11.8. ]
Тогда:
[ y(1.45) = 1.25 \times e^{-11.8}. ]
Экспонента ( e^{-11.8} ) очень мала, примерно:
[ e^{-11.8} \approx 7.4 \times 10^{-6}. ]
Итого:
[ y(1.45) \approx 1.25 \times 7.4 \times 10^{-6} \approx 9.25 \times 10^{-6}. ]
Ответ:
Точка максимума функции:
[ x = \frac{29}{20} = 1.45, ]
и значение функции в этой точке примерно равно ( 9.25 \times 10^{-6} ).
Если нужно, могу представить ответ более кратко или в другой форме.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



