Задача 26724. 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 3x в квадрате минус 36x плюс 36 правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка x плюс 36 правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: После дифференцирования произведения и вынесения общего множителя получается произведение 3x(x10)ex+363x(x-10)e^{x+36}; экспонента никогда не равна нулю, поэтому критические точки определяются только нулями многочлена; направление изменения производной слева и справа от x=0x=0 показывает, что это максимум.

Шаг 1. Найдём производную, используя правило произведения.

Для функции y=(3x236x+36)ex+36y = (3x^2 - 36x + 36)e^{x+36} применим формулу (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv':

y=(3x236x+36)ex+36+(3x236x+36)(ex+36)y' = (3x^2 - 36x + 36)' \cdot e^{x+36} + (3x^2 - 36x + 36) \cdot (e^{x+36})'

Шаг 2. Вычислим каждую часть.

Производная многочлена: (3x236x+36)=6x36(3x^2 - 36x + 36)' = 6x - 36

Производная экспоненты: (ex+36)=ex+36(e^{x+36})' = e^{x+36}

Подставим: y=(6x36)ex+36+(3x236x+36)ex+36y' = (6x - 36)e^{x+36} + (3x^2 - 36x + 36)e^{x+36}

Шаг 3. Вынесем общий множитель ex+36e^{x+36}.

y=ex+36[(6x36)+(3x236x+36)]y' = e^{x+36}[(6x - 36) + (3x^2 - 36x + 36)]

y=ex+36[3x230x]y' = e^{x+36}[3x^2 - 30x]

Шаг 4. Разложим квадратный трёхчлен на множители.

y=ex+363x(x10)=3x(x10)ex+36y' = e^{x+36} \cdot 3x(x - 10) = 3x(x-10)e^{x+36}

Шаг 5. Найдём критические точки.

Производная обнуляется, когда 3x(x10)ex+36=03x(x-10)e^{x+36} = 0. Поскольку ex+36>0e^{x+36} > 0 при всех xx: x=0 или x=10x = 0 \text{ или } x = 10

Шаг 6. Определим знаки производной на интервалах.

  • При x<0x < 0: оба множителя 3x3x и (x10)(x-10) отрицательны → y>0y' > 0 (функция возрастает)
  • При 0<x<100 < x < 10: 3x>03x > 0, (x10)<0(x-10) < 0y<0y' < 0 (функция убывает)
  • При x>10x > 10: оба множителя положительны → y>0y' > 0 (функция возрастает)

Шаг 7. Определим тип экстремума.

При переходе через x=0x = 0 производная меняет знак с плюса на минус — это точка максимума.

При переходе через x=10x = 10 производная меняет знак с минуса на плюс — это точка минимума.

Типичные ошибки

  • Забыли применить правило произведения при дифференцировании и взяли производную только от многочлена
  • Ошибку в приведении подобных: неправильно сложили 6x36+3x236x+366x - 36 + 3x^2 - 36x + 36, забыли про 3x23x^2
  • Перепутали знаки производной на интервалах или не проверили поведение функции слева и справа от критической точки, неправильно назвав тип экстремума

Ещё задачи этой подтемы