Задача 26729. 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 x плюс 3 правая круглая скобка в квадрате e в степени левая круглая скобка 2 минус x правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Применить правило произведения для нахождения производной, вынести общий множитель и проанализировать знаки производной на интервалах.

Найдём производную, применив правило произведения к y=(x+3)2e2xy = (x+3)^2 \cdot e^{2-x}:

y=[(x+3)2]e2x+(x+3)2[e2x]y' = [(x+3)^2]' \cdot e^{2-x} + (x+3)^2 \cdot [e^{2-x}]'

Вычислим каждое слагаемое:

  • [(x+3)2]=2(x+3)[(x+3)^2]' = 2(x+3)
  • [e2x]=e2x(1)=e2x[e^{2-x}]' = e^{2-x} \cdot (-1) = -e^{2-x}

Подставим: y=2(x+3)e2x+(x+3)2(e2x)y' = 2(x+3) \cdot e^{2-x} + (x+3)^2 \cdot (-e^{2-x})

Вынесем общий множитель e2xe^{2-x}: y=e2x[2(x+3)(x+3)2]y' = e^{2-x} \cdot [2(x+3) - (x+3)^2]

Упростим скобку: 2(x+3)(x+3)2=(x+3)[2(x+3)]=(x+3)(x1)=(x+3)(x+1)2(x+3) - (x+3)^2 = (x+3)[2 - (x+3)] = (x+3)(-x-1) = -(x+3)(x+1)

Итак: y=e2x(x+3)(x+1)y' = -e^{2-x}(x+3)(x+1)

Поскольку e2x>0e^{2-x} > 0 всегда, знак производной зависит только от (x+3)(x+1)-(x+3)(x+1).

Найдём нули производной: y=0y' = 0 при x=3x = -3 или x=1x = -1.

Определим знаки на интервалах:

  • При x<3x < -3: оба множителя (x+3)(x+3) и (x+1)(x+1) отрицательны, их произведение положительно, значит y<0y' < 0 (функция убывает)
  • При 3<x<1-3 < x < -1: (x+3)>0(x+3) > 0, (x+1)<0(x+1) < 0, произведение отрицательно, значит y>0y' > 0 (функция возрастает)
  • При x>1x > -1: оба множителя положительны, произведение положительно, значит y<0y' < 0 (функция убывает)

Производная меняет знак с минуса на плюс в точке x=3x = -3, значит здесь минимум.

Типичные ошибки

  • Ошибка при дифференцировании экспоненты: забыли умножить на производную показателя степени (-1)
  • Неправильно упростили выражение в скобке при вынесении общего множителя
  • Перепутали, какая точка минимум, а какая максимум: не проверили смену знака производной

Ещё задачи этой подтемы