Разбор математической задачи
Я работаю над школьным заданием, включающим уравнение \(y = 5x - \ln(x+8)^5\). Я думаю применить правило степени для логарифма, согласно которому \(\ln(x+8)^5\) можно переписать как \(5\ln(x+8)\), предполагая, что \(x+8\) положительно. После вычисления производной я нахожу, что она больше нуля на интервале \([-7.5, 0]\), что указывает на минимум в точке \(-7.5\). Теперь мне нужно вычислить \(5(-7.5) - \ln(0.5)^5\).
Вычисление логарифмических выражений
Я разбираю выражение \(\ln((x+8)^5)\) и рассматриваю его связь с \(y = 5x - 5\ln(x+8)\). При подстановке \(x = 0.5\) я получаю \(-34.0343\). Для критических точек мне нужно рассмотреть производную и подтвердить область определения. Я должен проверить, возрастает или убывает \(y\), чтобы найти минимум, который достигается при \(x = -7.5\). После вычисления значений на концах интервала я нахожу, что минимум действительно равен \(-35\). Я хочу уточнить обозначение \(\ln\).
Рассмотрение обозначения и выражения
Я внимательно рассматриваю выражение \(y = 5x - \ln((x + 8)^5)\). В записи указано «\(\ln (x + 8)^5\)», где верхний индекс, вероятно, означает \(\ln((x + 8)^5)\). Я учитываю, что если бы имелось в виду \((\ln(x + 8))^5\), это было бы явно записано как \(\ln^5(x + 8)\). Такое обозначение может быть неоднозначным, но общепринятое соглашение предполагает первый случай. Теперь мне нужно проработать это, используя выполненные ранее вычисления производной.
Разбор математической задачи
Я выполняю математические вычисления, разбираясь с уравнениями и производными. Я подтверждаю, что максимум достигается при \(x=1\), где производная меняет знак. Я отмечаю, что значения на концах интервала меньше. Я вычисляю конкретные результаты для разных условий. Я размышляю, стоит ли сначала привести общий алгоритм, поскольку пользователь хочет краткий ответ, за которым следуют шаги. Возможно, мне следует уточнить некоторые обозначения, чтобы избежать неоднозначности и сделать итоговое решение понятным, особенно в отношении логарифмов.
Уточнение интерпретаций
Я вижу, что интерпретация \(\ln (x + 8)^5\) как \(\ln((x+8)^5)\) является правильной. Мне следует внимательно вычислить производную в пункте №3, поскольку она равна \(\frac{5}{x+8}\) и определена при \(x + 8 > 0\). Поскольку область начинается с \(x \geq -7.5\), это условие выполняется. Для пункта №1, возможно, нужно проверить, имеет ли выражение вид \(x\sqrt{x-3x+1}\), уделив особое внимание обозначению радикала на изображении.
Разбор математических выражений
Я пытаюсь понять выражение \(y = x\sqrt{x} - 3x + 1\). Похоже, что знак квадратного корня относится только к \(x\). Теперь я рассматриваю вариант, что радикал действительно охватывает только \(x\), что ограничивает возможные трактовки. Возможно, мне потребуется внимательно проверить каждую составляющую, особенно производные и область определения. Вероятно, все пять производных могут иметь значение, и я хочу убедиться, что проверяю результаты по смене знака и значениям на концах интервала. Таблица возможных значений могла бы помочь это проиллюстрировать.
Создание проверочной таблицы
Я думаю составить проверочную таблицу для критических значений и точек экстремума. Например, у меня есть такие возможные значения, как \(f(1) = -1\), \(f(4) = -3\) и \(f(9) = 1\), а также нужно оценить \(g(9)\), \(g(10)\) и \(g(11)\). Я также могу рассмотреть \(h(-7)\) для поиска минимумов. Пользователь хочет получить краткий, но объяснительный ответ, поэтому я позабочусь о вычислении соответствующих значений на концах интервалов и корректном анализе знаков для всех функций.
Анализ критических точек
Я рассматриваю принципы нахождения экстремума дифференцируемой функции на интервале. Экстремум достигается на концах интервала или в точках, где производная равна нулю, поэтому мне следует проверить изменение знака.
Для первой функции я получил \(f'(x) = \frac{3}{2}(\sqrt{x}-2)\). Я определил, что минимум достигается при \(x=4\).
Далее, для функции \(g\) я отметил, что полезно вычислить значения в конкретных точках, например при \(x=9\) и \(x=11\), чтобы определить знаки.
Наконец, я также проверяю обозначение интервалов, где ноль появляется в точке \(-7\).
Краткие ответы:
- \(\boxed{-3}\)
- \(\boxed{-1}\)
- \(\boxed{-35}\)
- \(\boxed{10}\)
- \(\boxed{-4}\)
Принцип
Чтобы найти наибольшее или наименьшее значение функции на отрезке, нужно:
- найти производную;
- найти точки, где \(f'(x)=0\);
- определить промежутки возрастания и убывания;
- сравнить значения в критических точках и на концах отрезка.
№ 1
\[ y=x\sqrt{x}-3x+1=x^{3/2}-3x+1. \]
\[ y'=\frac32\sqrt{x}-3=\frac32(\sqrt{x}-2). \]
\[ y'=0 \Longrightarrow \sqrt{x}=2 \Longrightarrow x=4. \]
Функция убывает на \([1;4]\) и возрастает на \([4;9]\), значит, минимум достигается при \(x=4\):
\[ y(4)=4\sqrt4-3\cdot4+1=8-12+1=-3. \]
Проверка концов:
\[ y(1)=-1,\qquad y(9)=1. \]
Ответ: \(\boxed{-3}\).
№ 2
\[ y=(x-11)e^{x-10}. \]
\[ y'=e^{x-10}+(x-11)e^{x-10} =e^{x-10}(x-10). \]
Так как \(e^{x-10}>0\), знак производной определяется выражением \(x-10\).
\[ y'=0 \Longrightarrow x=10. \]
Функция убывает до \(x=10\), затем возрастает. Поэтому минимум:
\[ y(10)=(10-11)e^0=-1. \]
Проверка:
\[ y(9)=-\frac2e>-1,\qquad y(11)=0. \]
Ответ: \(\boxed{-1}\).
№ 3
\[ y=5x-\ln\bigl((x+8)^5\bigr). \]
На данном отрезке \(x+8>0\), поэтому
\[ \ln\bigl((x+8)^5\bigr)=5\ln(x+8). \]
Тогда
\[ y=5x-5\ln(x+8), \]
\[ y'=5-\frac5{x+8} =\frac{5(x+7)}{x+8}. \]
\[ y'=0 \Longrightarrow x=-7. \]
Производная отрицательна при \(x<-7\) и положительна при \(x>-7\), значит, в точке \(x=-7\) достигается минимум:
\[ y(-7)=5(-7)-\ln 1=-35. \]
Ответ: \(\boxed{-35}\).
№ 4
\[ y=\ln(7x)-7x+11. \]
\[ y'=\frac1x-7=\frac{1-7x}{x}. \]
\[ y'=0 \Longrightarrow x=\frac17. \]
Точка \(\frac17\) принадлежит отрезку:
\[ \frac1{14}<\frac17<\frac5{14}. \]
До этой точки функция возрастает, после неё убывает. Значит, максимум:
\[ y\left(\frac17\right) =\ln 1-1+11=10. \]
Ответ: \(\boxed{10}\).
№ 5
\[ y=2x^2-9x+5\ln x+3. \]
\[ y'=4x-9+\frac5x =\frac{4x^2-9x+5}{x} =\frac{(4x-5)(x-1)}x. \]
Критические точки:
\[ x=1,\qquad x=\frac54. \]
Точка \(\frac54\) не принадлежит отрезку \(\left[\frac9{10};\frac{11}{10}\right]\).
На \(\left[\frac9{10};1\right]\) функция возрастает, а на \(\left[1;\frac{11}{10}\right]\) убывает. Поэтому максимум достигается при \(x=1\):
\[ y(1)=2-9+5\ln1+3=-4. \]
Ответ: \(\boxed{-4}\).