Задача 245176. Исследование функций без помощи производной

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

Найдите наибольшее значение функции y= корень из: начало аргумента: 5 минус 4x минус x в квадрате конец аргумента .

В подтеме 17 задач
Разбор
Главная идея: Выделить полный квадрат в подкоренном выражении, после чего станет видно, при каком значении xx корень достигает максимума — когда квадратичное слагаемое обращается в нуль.

Нужно найти наибольшее значение выражения под корнем, так как корень — возрастающая функция.

Шаг 1. Выделяем полный квадрат под корнем.

Преобразуем выражение 54xx25 - 4x - x^2:

54xx2=(x2+4x5)=(x2+4x+445)=(x2+4x+4)+9=9(x+2)25 - 4x - x^2 = -(x^2 + 4x - 5) = -(x^2 + 4x + 4 - 4 - 5) = -(x^2 + 4x + 4) + 9 = 9 - (x+2)^2

Получили: y=9(x+2)2y = \sqrt{9 - (x+2)^2}

Шаг 2. Ищем максимум.

Так как (x+2)20(x+2)^2 \geq 0 для всех xx, то выражение 9(x+2)299 - (x+2)^2 \leq 9.

Это значит y=9(x+2)29=3y = \sqrt{9 - (x+2)^2} \leq \sqrt{9} = 3.

Шаг 3. Определяем, когда достигается максимум.

Равенство y=3y = 3 выполняется, когда (x+2)2=0(x+2)^2 = 0, то есть при x=2x = -2.

Проверка: y(2)=90=3y(-2) = \sqrt{9 - 0} = 3

Наибольшее значение функции равно 3.

Типичные ошибки

  • Забыли учесть, что корень — возрастающая функция, и максимум корня достигается при максимуме подкоренного выражения
  • Ошибка при выделении полного квадрата: неправильно раскрыли скобки или потеряли знак
  • Нашли критическую точку, но не проверили, что в ней функция действительно максимальна, а не минимальна

Ещё задачи этой подтемы