Задача 26713. Исследование произведений

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

Найдите точку максимума функции y= левая круглая скобка x плюс 16 правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка 16 минус x правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Найти производную по правилу произведения, вынести общий множитель, приравнять к нулю и проверить смену знака производной на критической точке.

Нужно найти точку максимума, поэтому сначала вычислим производную функции y=(x+16)e16xy = (x + 16)e^{16-x}.

Применим правило произведения: [uv]=uv+uv[uv]' = u'v + uv'.

Здесь u=x+16u = x + 16, тогда u=1u' = 1.

v=e16xv = e^{16-x}, тогда v=e16x(1)=e16xv' = e^{16-x} \cdot (-1) = -e^{16-x} (по цепному правилу).

Получаем: y=1e16x+(x+16)(e16x)=e16x(x+16)e16xy' = 1 \cdot e^{16-x} + (x + 16) \cdot (-e^{16-x}) = e^{16-x} - (x + 16)e^{16-x}

Вынесем общий множитель e16xe^{16-x}: y=e16x[1(x+16)]=e16x(x15)=(x+15)e16xy' = e^{16-x}[1 - (x + 16)] = e^{16-x}(-x - 15) = -(x + 15)e^{16-x}

Приравняем производную к нулю: (x+15)e16x=0-(x + 15)e^{16-x} = 0

Поскольку e16x>0e^{16-x} > 0 для всех xx, то: x+15=0x=15x + 15 = 0 \Rightarrow x = -15

Определим характер критической точки через знак производной.

При x<15x < -15: выражение (x+15)-(x + 15) положительно, значит y>0y' > 0 (функция возрастает).

При x>15x > -15: выражение (x+15)-(x + 15) отрицательно, значит y<0y' < 0 (функция убывает).

Производная меняет знак с плюса на минус, поэтому x=15x = -15 — точка максимума.

Типичные ошибки

  • Ошибка при вычислении производной экспоненты: забывают множитель (-1) из цепного правила при дифференцировании e16xe^{16-x}
  • Неправильное применение правила произведения: рассчитывают только производную одного множителя, забывая второе слагаемое
  • Неверное определение характера точки: не проверяют знак производной слева и справа, ошибочно называют минимум максимумом

Ещё задачи этой подтемы