Задача 26699. Исследование тригонометрических функций

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

Найдите наибольшее значение функции y=10 синус x минус дробь: числитель: 36, знаменатель: Пи конец дроби x плюс 7 на отрезке  левая квадратная скобка минус дробь: числитель: 5 Пи , знаменатель: 6 конец дроби ;0 правая квадратная скобка

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Функция убывающая на всём отрезке, поэтому максимум находится в левом конце — достаточно вычислить значение в точке x=5π6x = -\frac{5\pi}{6}.

Шаг 1. Найдём производную функции.

y=10cosx36πy' = 10\cos x - \frac{36}{\pi}

Производная состоит из двух частей: производная синуса даёт косинус, константа в числителе 36 переходит в числитель при дифференцировании дробно-линейного члена.

Шаг 2. Проанализируем знак производной.

Уравнение y=0y' = 0 означает 10cosx=36π10\cos x = \frac{36}{\pi}, то есть cosx=3,6π1,15\cos x = \frac{3,6}{\pi} \approx 1,15.

Поскольку косинус не превышает 1, это уравнение решений не имеет. При этом 36π>10\frac{36}{\pi} > 10 (так как π<3,6\pi < 3,6), поэтому 10cosx<10<36π10\cos x < 10 < \frac{36}{\pi} для всех xx.

Следовательно, y<0y' < 0 всюду — функция строго убывает на отрезке.

Шаг 3. Найдём максимум на отрезке.

Убывающая функция достигает своего наибольшего значения на левом конце отрезка: при x=5π6x = -\frac{5\pi}{6}.

Шаг 4. Вычислим значение в левой точке.

y(5π6)=10sin(5π6)+36π5π6+7y\left(-\frac{5\pi}{6}\right) = 10\sin\left(-\frac{5\pi}{6}\right) + \frac{36}{\pi} \cdot \frac{5\pi}{6} + 7

Вычислим каждое слагаемое:

  • sin(5π6)=sin(5π6)=12\sin\left(-\frac{5\pi}{6}\right) = -\sin\left(\frac{5\pi}{6}\right) = -\frac{1}{2}, поэтому 10(12)=510 \cdot (-\frac{1}{2}) = -5
  • 36π5π6=3656=30\frac{36}{\pi} \cdot \frac{5\pi}{6} = 36 \cdot \frac{5}{6} = 30
  • Свободный член: 77

Сумма: 5+30+7=32-5 + 30 + 7 = 32

Типичные ошибки

  • Забыть проверить, что производная действительно везде отрицательна; неправильно вычислить sin(5π6)\sin\left(-\frac{5\pi}{6}\right) — вспомните, что это угол в третьей четверти
  • Ошибиться при упрощении произведения 36π5π6\frac{36}{\pi} \cdot \frac{5\pi}{6} — пи сокращается, остаётся простое произведение чисел
  • Потерять знак минус или неправильно сложить числа с разными знаками в конце вычисления

Ещё задачи этой подтемы