Задача 27502. Применение производной к исследованию функций

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 83.2.1 Монотонность функции. Промежутки возрастания и убывания3.2.5 Точки экстремума функции

На рисунке изображен график производной функции f(x), определенной на интервале (−4; 8). Найдите точку экстремума функции f(x) на отрезке [−2; 6].

В подтеме 39 задач
Разбор
Главная идея: Экстремум функции находится в критической точке, где производная равна нулю и меняет знак; на отрезке [−2; 6] это происходит при x=4x = 4.

На графике производной ищем точки, где f(x)=0f'(x) = 0 — это пересечения графика с осью абсцисс. В интервале (−4; 8) таких точек может быть несколько, но нас интересует только отрезок [−2; 6].

На этом отрезке график производной пересекает ось абсцисс в точке x=4x = 4. Это означает, что f(4)=0f'(4) = 0.

Чтобы убедиться, что это экстремум, проверяем смену знака производной:

  • При x<4x < 4 (например, в точке 3) производная положительна: f(x)>0f'(x) > 0. Функция возрастает.
  • При x>4x > 4 (например, в точке 5) производная отрицательна: f(x)<0f'(x) < 0. Функция убывает.

Производная меняет знак с плюса на минус, значит, по определению экстремума функция достигает в точке x=4x = 4 локального максимума.

Так как это единственная критическая точка на отрезке [−2; 6], где производная обнуляется и меняет знак, ответ: x=4x = 4.

Типичные ошибки

  • Перепутать смену знака: если производная меняет знак с минуса на плюс, это минимум, а не максимум
  • Рассмотреть точки, где производная равна нулю, но не проверить смену знака — они могут не быть экстремумами
  • Забыть, что ищем точку именно на отрезке [−2; 6], а не на всей области определения

Ещё задачи этой подтемы