Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 913 - § 50 (Экстремумы функции) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Страницы: 265, 269, 270
Глава: Глава 9
Параграф: § 50 - Экстремумы функции
Учебник: Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы -
Автор: Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год: 2025
Издание:

913 упражнение:

Найти стационарные точки функции:

1) \( y = 2x + \frac{x^2}{2} \)

Пояснение: Стационарные точки — это точки, в которых производная функции равна нулю.

  1. Найдём производную функции \( y = f(x) \):
    \( y' = \left( 2x + \frac{x^2}{2} \right)' = (2x)' + \frac{1}{2} (x^2)' = 2 + \frac{1}{2} (2x) = 2 + x \)

  2. Приравняем производную к нулю и решим уравнение:
    \( 2 + x = 0 \)
    \( x = -2 \)

Ответ: Стационарная точка: \( -2 \).

2) \( y = \frac{x^2 + 3}{2x} \)

Пояснение: Стационарные точки — это точки, в которых производная функции равна нулю.

  1. Найдём производную функции \( y = f(x) \). Перепишем функцию: \( y = \frac{x^2}{2x} + \frac{3}{2x} = \frac{x}{2} + \frac{3}{2} x^{-1} \).
    \( y' = \left( \frac{x}{2} + \frac{3}{2} x^{-1} \right)' = \frac{1}{2} (x)' + \frac{3}{2} (x^{-1})' = \frac{1}{2} + \frac{3}{2} (-1) x^{-2} = \frac{1}{2} - \frac{3}{2x^2} \)

  2. Приравняем производную к нулю и решим уравнение:
    \( \frac{1}{2} - \frac{3}{2x^2} = 0 \)
    \( \frac{1}{2} = \frac{3}{2x^2} \)
    \( 2x^2 = 6 \)
    \( x^2 = 3 \)
    \( x = \pm \sqrt{3} \)

  3. Проверим принадлежность точек области определения. Область определения функции: \( x \ne 0 \). Найденные точки \( \sqrt{3} \) и \( -\sqrt{3} \) удовлетворяют этому условию.

Ответ: Стационарные точки: \( \sqrt{3} \), \( -\sqrt{3} \).

3) \( y = e^{x^2} - 1 \)

Пояснение: Стационарные точки — это точки, в которых производная функции равна нулю.

  1. Найдём производную функции \( y = f(x) \). Используем правило производной сложной функции:
    \( y' = (e^{x^2} - 1)' = (e^{x^2})' - (1)' = e^{x^2} \cdot (x^2)' - 0 = e^{x^2} \cdot 2x = 2x e^{x^2} \)

  2. Приравняем производную к нулю и решим уравнение:
    \( 2x e^{x^2} = 0 \)
    Так как показательная функция \( e^{x^2} \) всегда строго положительна (\( e^{x^2} > 0 \)), то для равенства нулю необходимо, чтобы множитель \( 2x \) был равен нулю:
    \( 2x = 0 \)
    \( x = 0 \)

Ответ: Стационарная точка: \( 0 \).

4) \( y = 2\sqrt{x^2 + x} \)

Пояснение: Стационарные точки — это точки, в которых производная функции равна нулю.

  1. Найдём производную функции \( y = f(x) \).
    \( y' = \left( 2\sqrt{x^2 + x} \right)' = 2 \cdot \frac{1}{2\sqrt{x^2 + x}} \cdot (x^2 + x)' = \frac{2x + 1}{\sqrt{x^2 + x}} \)

  2. Приравняем производную к нулю и решим уравнение. Дробь равна нулю, когда числитель равен нулю, а знаменатель не равен нулю:
    \( 2x + 1 = 0 \)
    \( 2x = -1 \)
    \( x = -\frac{1}{2} \)

  3. Проверим принадлежность точки области определения. Область определения функции: \( x^2 + x \ge 0 \implies x(x + 1) \ge 0 \). Это выполняется при \( x \le -1 \) или \( x \ge 0 \).
    Проверим точку \( x = -\frac{1}{2} \): \( (-\frac{1}{2})^2 + (-\frac{1}{2}) = \frac{1}{4} - \frac{1}{2} = -\frac{1}{4} \). Так как \( -\frac{1}{4} < 0 \), то точка \( x = -\frac{1}{2} \) не принадлежит области определения функции, а значит, не является стационарной точкой.

Ответ: Стационарных точек нет.

Что применять при решении

Точка максимума
Точка \( x_0 \) называется точкой максимума функции \( f(x) \), если существует такая окрестность точки \( x_0 \), что для всех \( x \ne x_0 \) из этой окрестности выполняется неравенство \( f(x) < f(x_0) \).
Точка минимума
Точка \( x_0 \) называется точкой минимума функции \( f(x) \), если существует такая окрестность точки \( x_0 \), что для всех \( x \ne x_0 \) из этой окрестности выполняется неравенство \( f(x) > f(x_0) \).
Точки экстремума
Точки максимума и минимума называются точками экстремума. Значения функции в этих точках называются экстремумами функции.
Теорема Ферма (необходимое условие экстремума)
Если функция \( f(x) \) имеет в точке \( x_0 \) экстремум и дифференцируема в этой точке, то \( f'(x_0) = 0 \).
Стационарные точки
Внутренние точки области определения функции, в которых производная равна нулю, называются стационарными точками. Точки, в которых производная равна нулю или не существует, называются критическими точками.
Достаточное условие экстремума
Если производная \( f'(x) \) при переходе через стационарную точку \( x_0 \)
  • меняет знак с «+» на «−», то \( x_0 \) — точка максимума;
  • меняет знак с «−» на «+», то \( x_0 \) — точка минимума;
  • не меняет знак, то \( x_0 \) не является точкой экстремума.

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Другие упражнения из параграфа § 50

910 911 912 913 914 915 916 917 918 919 920 921 922
Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.