Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 918 - § 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:

918 упражнение:

Найти критические точки функции:

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

Пояснение: Критические точки — это точки, где производная равна нулю или не существует.

  1. Область определения: \( 2 - 3x \ge 0 \implies 3x \le 2 \implies x \le \frac{2}{3} \).

  2. Найдём производную:
    \( y' = \left( \sqrt{2 - 3x} \right)' = \frac{1}{2\sqrt{2 - 3x}} \cdot (2 - 3x)' = \frac{-3}{2\sqrt{2 - 3x}} \)

  3. Точки, где \( y' = 0 \): Числитель \( -3 \ne 0 \), поэтому \( y' \) нигде не равна нулю.

  4. Точки, где \( y' \) не существует: Знаменатель равен нулю при \( 2 - 3x = 0 \implies x = \frac{2}{3} \). В этой точке функция определена (\( y(\frac{2}{3}) = 0 \)). Так как \( x = \frac{2}{3} \) — граничная точка области определения, и в ней функция определена, но производная не существует, она является критической точкой.

Ответ: Критическая точка: \( \frac{2}{3} \).

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

Пояснение: Критические точки — это точки, где производная равна нулю или не существует.

  1. Область определения: \( x^3 - 3x \ge 0 \implies x(x^2 - 3) \ge 0 \implies x(x - \sqrt{3})(x + \sqrt{3}) \ge 0 \). Интервалы: \( [-\sqrt{3}; 0] \cup [\sqrt{3}; +\infty) \).

  2. Найдём производную (для внутренних точек):
    \( y' = \left( \sqrt{x^3 - 3x} \right)' = \frac{1}{2\sqrt{x^3 - 3x}} \cdot (x^3 - 3x)' = \frac{3x^2 - 3}{2\sqrt{x^3 - 3x}} = \frac{3(x^2 - 1)}{2\sqrt{x^3 - 3x}} \)

  3. Точки, где \( y' = 0 \): Числитель \( 3(x^2 - 1) = 0 \implies x^2 = 1 \implies x = \pm 1 \).
    Проверим принадлежность области определения:

    • \( x = 1 \): \( 1^3 - 3(1) = -2 < 0 \). Не принадлежит области определения.

    • \( x = -1 \): \( (-1)^3 - 3(-1) = -1 + 3 = 2 \ge 0 \). Принадлежит области определения. \( x = -1 \) — критическая точка (стационарная).

  4. Точки, где \( y' \) не существует: Знаменатель равен нулю (граничные точки области определения): \( x^3 - 3x = 0 \implies x = 0, x = \pm \sqrt{3} \). Это критические точки (внутренние, где производная не существует — их следует проверять, но в школьном курсе обычно считают их критическими).

Ответ: Критические точки: \( -\sqrt{3} \), \( -1 \), \( 0 \), \( \sqrt{3} \).

3) \( y = |x - 1| \)

Пояснение: Критические точки — это точки, где производная равна нулю или не существует. Функция может быть записана как:

\( y = \begin{cases} x - 1, & \text{если } x \ge 1 \\ -(x - 1), & \text{если } x < 1 \end{cases} \)

  1. Найдём производную (для \( x \ne 1 \)):
    \( y' = \begin{cases} 1, & \text{если } x > 1 \\ -1, & \text{если } x < 1 \end{cases} \)

  2. Точки, где \( y' = 0 \): \( y' \) нигде не равна нулю.

  3. Точки, где \( y' \) не существует: В точке \( x = 1 \) производная не существует, так как левосторонняя производная (\(-1\)) не равна правосторонней (\(1\)). Это критическая точка (точка «излома»).

Ответ: Критическая точка: \( 1 \).

4) \( y = |x^2 - |x| - 2| \)

Пояснение: Критические точки — это точки, где производная равна нулю или не существует. Для функции с абсолютными значениями производная не существует в точках, где подмодульное выражение равно нулю (точки «излома»).

  1. Первый модуль: \( |x| \). Производная не существует в \( x = 0 \).

  2. Второй модуль: \( |x^2 - |x| - 2| \). Точки «излома» также могут возникнуть, когда \( x^2 - |x| - 2 = 0 \).

    • Если \( x \ge 0 \), то \( x^2 - x - 2 = 0 \implies (x - 2)(x + 1) = 0 \). Подходит \( x = 2 \) (\( x = -1 \) не подходит).

    • Если \( x < 0 \), то \( x^2 - (-x) - 2 = 0 \implies x^2 + x - 2 = 0 \implies (x + 2)(x - 1) = 0 \). Подходит \( x = -2 \) (\( x = 1 \) не подходит).

    Критические точки из «изломов»: \( x = -2, 0, 2 \).

  3. Стационарные точки \( y' = 0 \): Найдем производную на интервалах, где подмодульные выражения не равны нулю, и приравняем её к нулю.

    • На интервале \( (2; +\infty) \), \( y = x^2 - x - 2 \). \( y' = 2x - 1 \). \( 2x - 1 = 0 \implies x = 0.5 \). Не принадлежит интервалу.

    • На интервале \( (0; 2) \), \( y = -(x^2 - x - 2) = -x^2 + x + 2 \). \( y' = -2x + 1 \). \( -2x + 1 = 0 \implies x = 0.5 \). Принадлежит интервалу. \( x = 0.5 \) — критическая точка (стационарная).

    • На интервале \( (-2; 0) \), \( y = -(x^2 + x - 2) = -x^2 - x + 2 \). \( y' = -2x - 1 \). \( -2x - 1 = 0 \implies x = -0.5 \). Принадлежит интервалу. \( x = -0.5 \) — критическая точка (стационарная).

    • На интервале \( (-\infty; -2) \), \( y = x^2 + x - 2 \). \( y' = 2x + 1 \). \( 2x + 1 = 0 \implies x = -0.5 \). Не принадлежит интервалу.

Ответ: Критические точки: \( -2 \), \( -0.5 \), \( 0 \), \( 0.5 \), \( 2 \).

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.