Задание 12 ЕГЭ, математика (профиль): Исследование тригонометрических функций

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

Найдите наименьшее значение функции y=5 синус x плюс дробь: числитель: 24, знаменатель: Пи конец дроби x плюс 6 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 является строго возрастающей (производная всегда положительна), поэтому наименьшее значение на отрезке находится в левом конце.

Шаг 1. Найдём производную функции.

y′=5cos⁡x+24πy' = 5\cos x + \frac{24}{\pi}

Производная линейной функции 24πx\frac{24}{\pi}x равна константе 24π\frac{24}{\pi}, а производная синуса — косинус.

Шаг 2. Анализируем знак производной.

Найдём, может ли y′=0y' = 0: 5cos⁡x+24π=05\cos x + \frac{24}{\pi} = 0 cos⁡x=−245π\cos x = -\frac{24}{5\pi}

Поскольку π≈3,14\pi \approx 3,14, получаем 245π≈1,53>1\frac{24}{5\pi} \approx 1,53 > 1. Это невозможно, так как косинус не превышает 1 по модулю.

Следовательно, y′>0y' > 0 при всех xx (косинус изменяется от −1-1 до 11, а 24π≈7,6\frac{24}{\pi} \approx 7,6, поэтому сумма всегда положительна).

Шаг 3. Определяем монотонность.

Если производная положительна на всём отрезке, функция строго возрастает. Значит, наименьшее значение достигается на левом конце отрезка.

Шаг 4. Вычисляем значение в левой точке.

y(−5π6)=5sin⁡(−5π6)+24π⋅(−5π6)+6y\left(-\frac{5\pi}{6}\right) = 5\sin\left(-\frac{5\pi}{6}\right) + \frac{24}{\pi} \cdot \left(-\frac{5\pi}{6}\right) + 6

Вычислим каждое слагаемое:

  • sin⁡(−5π6)=−sin⁡5π6=−sin⁡(π−π6)=−sin⁡π6=−12\sin\left(-\frac{5\pi}{6}\right) = -\sin\frac{5\pi}{6} = -\sin\left(\pi - \frac{\pi}{6}\right) = -\sin\frac{\pi}{6} = -\frac{1}{2}
  • 5⋅(−12)=−2,55 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) = -2,5
  • 24π⋅(−5π6)=−24⋅56=−20\frac{24}{\pi} \cdot \left(-\frac{5\pi}{6}\right) = -\frac{24 \cdot 5}{6} = -20

Итого: y(−5π6)=−2,5−20+6=−16,5y\left(-\frac{5\pi}{6}\right) = -2,5 - 20 + 6 = -16,5

Типичные ошибки

  • Ошибка при вычислении синуса угла в третьей четверти — забыли учесть отрицательность или неправильно применили формулы приведения
  • Арифметическая ошибка при вычитании дроби: неверно упростили 24π⋅5π6\frac{24}{\pi} \cdot \frac{5\pi}{6}
  • Поиск критических точек внутри отрезка вместо проверки монотонности — бесполезен, когда производная не обращается в ноль
Непонятно?

Похожие задачи