Задача 26723. 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 3x в квадрате минус 36x плюс 36 правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка x минус 36 правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Применяя правило произведения и приводя производную к виду 3x(x10)ex363x(x-10)e^{x-36}, определяем критические точки и анализируем смену знака производной для выявления минимума.

Шаг 1: Найдём производную функции.

Функция имеет вид произведения: y=(3x236x+36)ex36y = (3x^2 - 36x + 36) \cdot e^{x-36}

Применяем правило произведения (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv':

  • u=3x236x+36u=6x36u = 3x^2 - 36x + 36 \Rightarrow u' = 6x - 36
  • v=ex36v=ex36v = e^{x-36} \Rightarrow v' = e^{x-36}

y=(6x36)ex36+(3x236x+36)ex36y' = (6x - 36)e^{x-36} + (3x^2 - 36x + 36)e^{x-36}

Шаг 2: Упростим производную.

Вынесем общий множитель ex36e^{x-36}: y=ex36(6x36+3x236x+36)=ex36(3x230x)y' = e^{x-36}(6x - 36 + 3x^2 - 36x + 36) = e^{x-36}(3x^2 - 30x)

Вынесем 3x3x из скобки: y=3x(x10)ex36y' = 3x(x - 10)e^{x-36}

Шаг 3: Найдём критические точки.

Производная равна нулю, когда один из множителей равен нулю:

  • 3x=0x=03x = 0 \Rightarrow x = 0
  • x10=0x=10x - 10 = 0 \Rightarrow x = 10
  • ex36>0e^{x-36} > 0 для всех xx (экспонента никогда не равна нулю)

Критические точки: x=0x = 0 и x=10x = 10

Шаг 4: Определим знаки производной.

Проанализируем знак y=3x(x10)ex36y' = 3x(x-10)e^{x-36} на интервалах:

  • При x<0x < 0: произведение 3x(x10)=()()=(+)3x(x-10) = (-)·(-) = (+), значит y>0y' > 0 — функция возрастает
  • При 0<x<100 < x < 10: произведение 3x(x10)=(+)()=()3x(x-10) = (+)·(-) = (-), значит y<0y' < 0 — функция убывает
  • При x>10x > 10: произведение 3x(x10)=(+)(+)=(+)3x(x-10) = (+)·(+) = (+), значит y>0y' > 0 — функция возрастает

Вывод: При переходе через x=10x = 10 производная меняет знак с минуса на плюс, то есть функция переходит от убывания к возрастанию. Это признак точки минимума.

Типичные ошибки

  • Забыли, что экспонента всегда положительна, и неправильно нашли нули производной, включив в них точку x=36x = 36
  • Ошиблись при упрощении: неправильно сложили слагаемые (6x36)+(3x236x+36)(6x - 36) + (3x^2 - 36x + 36)
  • Нашли критические точки верно, но неправильно определили знаки производной на интервалах и перепутали точку минимума с точкой максимума

Ещё задачи этой подтемы