Задача 26712. Исследование произведений

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

Найдите точку минимума функции y= левая круглая скобка 3 минус x правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка 3 минус x правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Применить правило произведения для нахождения производной, вынести общий множитель e3xe^{3-x}, найти нулевой множитель и проверить смену знака производной.

Шаг 1. Найдём производную по правилу произведения.

Дана функция y=(3x)e3xy = (3 - x)e^{3-x}. Применим правило (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv':

  • u=3xu = 3 - x, тогда u=1u' = -1
  • v=e3xv = e^{3-x}, тогда v=e3x(1)=e3xv' = e^{3-x} \cdot (-1) = -e^{3-x}

Получаем: y=(1)e3x+(3x)(e3x)=e3x(3x)e3xy' = (-1) \cdot e^{3-x} + (3-x) \cdot (-e^{3-x}) = -e^{3-x} - (3-x)e^{3-x}

Шаг 2. Упростим производную.

Вынесем общий множитель e3x-e^{3-x}: y=e3x[1+(3x)]=e3x(4x)=(x4)e3xy' = -e^{3-x}[1 + (3-x)] = -e^{3-x}(4-x) = (x-4)e^{3-x}

Шаг 3. Найдём критические точки.

Производную приравняем к нулю: (x4)e3x=0(x-4)e^{3-x} = 0

Поскольку e3x>0e^{3-x} > 0 при всех xx, остаётся: x4=0    x=4x - 4 = 0 \implies x = 4

Шаг 4. Определим характер критической точки.

Анализируем знак y=(x4)e3xy' = (x-4)e^{3-x}:

  • При x<4x < 4: множитель (x4)<0(x-4) < 0, экспонента e3x>0e^{3-x} > 0, значит y<0y' < 0 (функция убывает)
  • При x>4x > 4: множитель (x4)>0(x-4) > 0, экспонента e3x>0e^{3-x} > 0, значит y>0y' > 0 (функция возрастает)

Производная меняет знак с минуса на плюс, поэтому x=4x = 4 — точка минимума.

Типичные ошибки

  • Ошибка в вычислении производной экспоненты: забывают учитывать коэффициент в показателе степени
  • Неправильное упрощение: раскрывают скобки неверно или теряют множители при вынесении
  • Пропускают проверку смены знака производной и путают минимум с максимумом

Ещё задачи этой подтемы