Задача Задача №3558124
А
А
Ниже подробное решение и разбор функции f(x) = 4x^3 − 1,5x^4 (то есть f(x) = 4x^3 − (3/2)x^4).
- Упрощение и факторизация
- Запишем через дроби: f(x) = 4x^3 − (3/2)x^4.
- Вынесем общий множитель x^3 и приводим к удобной форме: f(x) = x^3(4 − (3/2)x) = (1/2) x^3(8 − 3x).
- Это удобно для нахождения корней.
- Нули функции (решение f(x) = 0)
- f(x) = x^3(4 − (3/2)x) = 0.
- Умножим на 2: x^3(8 − 3x) = 0.
- Решения:
- x^3 = 0 → x = 0 (кратность 3).
- 8 − 3x = 0 → x = 8/3.
- Итак, корни: x = 0 (множитель 3) и x = 8/3 (кратность 1).
- Производная и критические точки
- Первая производная: f′(x) = d/dx(4x^3) − d/dx((3/2)x^4) = 12x^2 − 6x^3 = 6x^2(2 − x).
- Критические точки получаем из f′(x) = 0:
- x = 0
- x = 2
- Классификация критических точек
- Вторая производная: f″(x) = d/dx(12x^2 − 6x^3) = 24x − 18x^2 = 6x(4 − 3x).
- Рассмотрим точки:
- x = 2: f″(2) = 6·2·(4 − 3·2) = 12·(4 − 6) = 12·(−2) = −24 < 0. Значит, при x = 2 есть локальный максимум. Значение функции: f(2) = 4·8 − (3/2)·16 = 32 − 24 = 8.
- x = 0: f″(0) = 0, поэтому второй признак не даёт ответа. Нужно смотреть поведение функции или третью производную. Третья производная: f‴(x) = 24 − 36x, и f‴(0) = 24 ≠ 0, значит x = 0 — точка касания с осью инфлексии (стационарная точка инфлексии). В окрестности x = 0 функция возрастает (поскольку f′(x) = 6x^2(2 − x) > 0 при x ≠ 0 и близких к нулю).
- Поведение графика и меры
- Рост/убыль: f′(x) = 6x^2(2 − x).
- для x < 2, x ≠ 0: f′(x) > 0, функция возрастает;
- для x > 2: f′(x) < 0, функция убывает.
- при x = 0 и x = 2 производная равна нулю.
- Пределы при x → ±∞: ведущий член −(3/2)x^4 доминирует, поэтому f(x) → −∞.
- Глобальный максимум: по анализу критических точек максимум достигается в x = 2 и равен f(2) = 8.
- Глобальный минимум на всей плоскости не существует (функция стремится к −∞ при |x| → ∞).
- Значения и графическая сводка
- Корни: x = 0 (множитель 3) и x = 8/3.
- Значения в критических точках: f(0) = 0, f(2) = 8.
- Поведение: функция возрастает на (-∞, 0) и (0, 2), достигает локального максимума в x = 2 (f = 8), после чего убывает; при x → ±∞ стремится к −∞.
- Диапазон (множество значений): (-∞, 8].
Коротко вычеркнуть итог:
- Функция f(x) = 4x^3 − 1,5x^4 имеет корни x = 0 и x = 8/3.
- Локальный максимум равен 8 при x = 2.
- В точке x = 0 касательная горизонтальна, это точка инфлексии (стационарная точка инфлексии).
- Глобальный максимум равен 8, диапазон функции: (-∞, 8].
Если хотите, могу показать график или рассмотреть конкретно задачи на график, нахождение площадей под кривой или решение подобных вопросов для других функций.