Давайте разберемся с задачей: найти точку максимум функции ( y = (5x - 6) e^{-4x - 6} ).
Ответ нейросети
26 мая 2025 19:23
Давайте подробно разберем задачу поиска точки максимума функции
[ y = (5x - 6) e^{-4x - 6} ].
Цель — найти такие значения ( x ), при которых функция достигает локального максимума. Для этого необходимо:
- Найти первую производную функции ( y' ).
- Приравнять первую производную к нулю и решить уравнение ( y' = 0 ) для поиска критических точек.
- Проверить знак второй производной или использовать тест на знак первой производной, чтобы определить, является ли критическая точка максимумом.
Шаг 1: Запишем функцию
[ y = (5x - 6) e^{-4x - 6} ].
Обозначим ( u = 5x - 6 ) и ( v = e^{-4x - 6} ), тогда:
[ y = u \cdot v ].
Шаг 2: Найдем первую производную ( y' ).
Используем правило произведения:
[ y' = u' \cdot v + u \cdot v'. ]
Находим ( u' ):
[ u' = \frac{d}{dx} (5x - 6) = 5. ]
Находим ( v' ):
[ v = e^{-4x - 6}, ]
чтобы найти ( v' ), используем цепное правило:
[ v' = e^{-4x - 6} \cdot \frac{d}{dx} (-4x - 6) = e^{-4x - 6} \cdot (-4) = -4 e^{-4x - 6}. ]
Итак:
[ 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 квадратных скобок:
[ 5 - 20x + 24 = (5 + 24) - 20x = 29 - 20x. ]
Итак,
[ \boxed{ y' = e^{-4x - 6} (29 - 20x). } ]
Шаг 3: Находим критические точки, приравнивая ( y' ) к нулю.
Поскольку экспонента не равна нулю (она всегда положительна), уравнение ( y' = 0 ) сводится к:
[ 29 - 20x = 0. ]
Решим это уравнение:
[ 20x = 29, ] [ x = \frac{29}{20} = 1,45. ]
Критическая точка — ( x = 1,45 ).
Шаг 4: Проверка характера критической точки.
Для определения, является ли эта точка максимумом, можно воспользоваться второй производной или анализом знака первой производной.
Рассмотрим знак ( y' ):
- Для ( x < 1,45 ), ( 29 - 20x > 0 ), значит ( y' > 0 ). — функция возрастает.
- Для ( x > 1,45 ), ( 29 - 20x < 0 ), значит ( y' < 0 ). — функция убывает.
Значит, в точке ( x=1,45 ) происходит переход от возрастания к убыванию, следовательно, это точка локального максимума.
Итог:
Точка максимума функции:
[ x = \frac{29}{20} = 1,45. ]
Чтобы найти значение функции в этой точке, подставим ( x = 1,45 ):
[ y = (5 \cdot 1,45 - 6) e^{-4 \cdot 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. ]
Итак,
[ y = 1,25 \cdot e^{-11,8}. ]
Это и есть значение функции в точке максимума.
Ответ:
- Точка максимум по ( x ): (\boxed{x = \frac{29}{20} = 1,45}).
- Значение функции в этой точке: (\boxed{ y \approx 1,25 \cdot e^{-11,8} }).
Если нужно, я могу помочь вам с приближенными числовыми значениями!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



