Задача 26732. 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 в квадрате минус 8x плюс 8 правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка 6 минус x правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Производная произведения находится по формуле произведения; экспоненциальный множитель всегда положителен, поэтому знак производной определяет только полином; точка минимума — где производная меняет знак с отрицательного на положительный.

Используем правило произведения для нахождения производной. Пусть u=x28x+8u = x^2 - 8x + 8 и v=e6xv = e^{6-x}.

Шаг 1: Вычислим производные компонент.

u=2x8u' = 2x - 8

v=e6x(1)=e6xv' = e^{6-x} \cdot (-1) = -e^{6-x} (по правилу цепи)

Шаг 2: Применим формулу производной произведения.

y=(2x8)e6x+(x28x+8)(e6x)y' = (2x - 8) \cdot e^{6-x} + (x^2 - 8x + 8) \cdot (-e^{6-x})

y=e6x[(2x8)(x28x+8)]y' = e^{6-x}[(2x - 8) - (x^2 - 8x + 8)]

y=e6x[2x8x2+8x8]=e6x[x2+10x16]y' = e^{6-x}[2x - 8 - x^2 + 8x - 8] = e^{6-x}[-x^2 + 10x - 16]

y=e6x(x210x+16)y' = -e^{6-x}(x^2 - 10x + 16)

Шаг 3: Найдём критические точки.

Так как e6x>0e^{6-x} > 0 для всех xx, приравняем к нулю только скобку:

x210x+16=0x^2 - 10x + 16 = 0

По теореме Виета или дискриминанту: (x2)(x8)=0(x - 2)(x - 8) = 0

Критические точки: x=2x = 2 и x=8x = 8

Шаг 4: Определим знаки производной.

На интервале (,2)(−\infty, 2): x210x+16>0x^2 - 10x + 16 > 0, поэтому y<0y' < 0 — функция убывает

На интервале (2,8)(2, 8): x210x+16<0x^2 - 10x + 16 < 0, поэтому y>0y' > 0 — функция возрастает

На интервале (8,+)(8, +\infty): x210x+16>0x^2 - 10x + 16 > 0, поэтому y<0y' < 0 — функция убывает

Вывод: При переходе через точку x=2x = 2 производная меняет знак с минуса на плюс — это точка минимума.

Типичные ошибки

  • Забыть отрицательный знак при дифференцировании показателя e6xe^{6-x}, что приводит к неправильному выражению производной
  • Ошибиться при упрощении выражения производной и получить неверное уравнение для критических точек
  • Перепутать точки минимума и максимума, не проверив знаки производной по обе стороны от критической точки

Ещё задачи этой подтемы