Задача 129965. Исследование частных

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

Найдите точку максимума функции y= дробь: числитель: 98, знаменатель: x конец дроби плюс 2x плюс 15.

В подтеме 11 задач
Разбор
Главная идея: Найти производную, приравнять к нулю, определить знаки производной слева и справа от критических точек: смена с «+» на «−» даёт максимум.

Шаг 1. Область определения Функция определена при x0x \neq 0.

Шаг 2. Найдём производную Дифференцируем каждый член: y=98x2+2y' = -\frac{98}{x^2} + 2

Производная первого слагаемого: (98x)=98x2\left(\frac{98}{x}\right)' = -\frac{98}{x^2}. Производная 2x2x равна 2, константа 15 даёт ноль.

Шаг 3. Найдём критические точки Приравняем производную к нулю: 98x2+2=0-\frac{98}{x^2} + 2 = 0 2=98x22 = \frac{98}{x^2} x2=49x^2 = 49 x=±7x = \pm 7

Шаг 4. Определим знаки производной

  • При x<7x < -7: x2>49x^2 > 49, поэтому 98x2<2\frac{98}{x^2} < 2, следовательно, y>0y' > 0 (функция возрастает)
  • При 7<x<0-7 < x < 0: x2<49x^2 < 49, поэтому 98x2>2\frac{98}{x^2} > 2, следовательно, y<0y' < 0 (функция убывает)
  • При 0<x<70 < x < 7: x2<49x^2 < 49, поэтому y<0y' < 0 (функция убывает)
  • При x>7x > 7: x2>49x^2 > 49, поэтому y>0y' > 0 (функция возрастает)

Шаг 5. Вывод В точке x=7x = -7 производная меняет знак с плюса на минус — это точка максимума. В точке x=7x = 7 производная меняет знак с минуса на плюс — это точка минимума.

Типичные ошибки

  • Забыть учесть, что функция разрывна при x=0x = 0, и анализировать знаки производной отдельно на интервалах (,0)(-\infty, 0) и (0,+)(0, +\infty)
  • Ошибиться при дифференцировании дроби: написать 98x2\frac{98}{x^2} вместо 98x2-\frac{98}{x^2}
  • Путать максимум и минимум: не проверить знак производной до и после критической точки

Ещё задачи этой подтемы