Задача 245178. Исследование функций без помощи производной

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

Найдите точку минимума функции y= логарифм по основанию 5 левая круглая скобка x в квадрате минус 6x плюс 12 правая круглая скобка плюс 2.

В подтеме 17 задач
Разбор
Главная идея: Минимум композиции возрастающей функции (логарифм) с квадратичной функцией достигается в той же точке, где минимум подлогарифмического выражения.

Обозначим выражение под логарифмом: f(x)=x26x+12f(x) = x^2 - 6x + 12.

Это квадратичная функция с положительным старшим коэффициентом (коэффициент при x2x^2 равен 1), поэтому парабола ветвями вверх и имеет единственный минимум.

Вершина параболы находится в точке x=b2ax = -\frac{b}{2a}, где a=1a = 1, b=6b = -6: x=621=62=3x = -\frac{-6}{2 \cdot 1} = \frac{6}{2} = 3

Проверим, что функция определена при x=3x = 3: f(3)=918+12=3>0f(3) = 9 - 18 + 12 = 3 > 0

Аргумент логарифма положителен, значит функция определена.

Поскольку логарифм y=log5ty = \log_5 t — возрастающая функция (основание 5 > 1), то:

  • когда аргумент tt достигает минимума, сам логарифм также достигает минимума.

Добавление константы 2 к логарифму сдвигает график вверх, но не меняет положение минимума.

Следовательно, исходная функция y=log5(x26x+12)+2y = \log_5(x^2 - 6x + 12) + 2 достигает своего минимума в точке x=3x = 3.

Типичные ошибки

  • Забыть проверить, что аргумент логарифма положителен в точке минимума
  • Путать формулу вершины параболы и записать x=b/2ax = -b/2a с неправильными знаками
  • Не учесть, что добавление константы не влияет на положение экстремума

Ещё задачи этой подтемы