Задача 126637. Исследование степенных и иррациональных функций

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 123.2.1 Монотонность функции. Промежутки возрастания и убывания3.2.5 Точки экстремума функции

Найдите наибольшее значение функции y=x в кубе минус 6,5x в квадрате плюс 14x минус 14 на отрезке  левая квадратная скобка минус 4;3 правая квадратная скобка .

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Для поиска наибольшего значения на отрезке нужно найти критические точки через производную, затем сравнить значения функции в критических точках и на границах отрезка.

Шаг 1. Найдём производную функции

y=3x213x+14y' = 3x^2 - 13x + 14

Это стандартное правило дифференцирования степенной функции: производная xnx^n равна nxn1nx^{n-1}.

Шаг 2. Найдём критические точки

Приравняем производную к нулю: 3x213x+14=03x^2 - 13x + 14 = 0

Решаем квадратное уравнение через дискриминант или разложение. Получаем: x=213=73иx=2x = 2\frac{1}{3} = \frac{7}{3} \quad \text{и} \quad x = 2

Шаг 3. Определим точки для проверки

На отрезке [4;3][-4; 3] критические точки — это x=2x = 2 и x=213x = 2\frac{1}{3}. Поскольку функция кубическая с положительным старшим коэффициентом, она может иметь локальный максимум и минимум. Максимум на отрезке находится либо в критической точке, либо на границе.

Проверим точки x=2x = 2 и x=3x = 3 (правая граница отрезка).

Шаг 4. Вычислим значения функции

При x=2x = 2: y(2)=86,54+14214=826+2814=4y(2) = 8 - 6,5 \cdot 4 + 14 \cdot 2 - 14 = 8 - 26 + 28 - 14 = -4

При x=3x = 3: y(3)=276,59+14314=2758,5+4214=3,5y(3) = 27 - 6,5 \cdot 9 + 14 \cdot 3 - 14 = 27 - 58,5 + 42 - 14 = -3,5

Шаг 5. Сравним и выберем наибольшее

3,5>4-3,5 > -4, поэтому наибольшее значение равно 3,5-3,5 и достигается при x=3x = 3.

Типичные ошибки

  • Забыли проверить значение на границах отрезка и рассматривают только критические точки
  • Ошибки при вычислении производной квадратного трёхчлена
  • Неправильно решили квадратное уравнение для нахождения критических точек

Ещё задачи этой подтемы