Задача 282859. 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 x минус 2 правая круглая скобка в квадрате левая круглая скобка x минус 4 правая круглая скобка плюс 5.

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Найти производную произведения, вынести общий множитель, определить критические точки и исследовать смену знака производной для выявления максимума.

Найдём производную функции y=(x2)2(x4)+5y = (x-2)^2(x-4) + 5 по правилу произведения.

Обозначим u=(x2)2u = (x-2)^2 и v=(x4)v = (x-4). Тогда y=uv+uvy' = u'v + uv'.

Вычислим:

  • u=2(x2)u' = 2(x-2)
  • v=1v' = 1

Получаем: y=2(x2)(x4)+(x2)21=2(x2)(x4)+(x2)2y' = 2(x-2)(x-4) + (x-2)^2 \cdot 1 = 2(x-2)(x-4) + (x-2)^2

Вынесем общий множитель (x2)(x-2): y=(x2)[2(x4)+(x2)]=(x2)[2x8+x2]=(x2)(3x10)y' = (x-2)[2(x-4) + (x-2)] = (x-2)[2x - 8 + x - 2] = (x-2)(3x-10)

Найдём нули производной: (x2)(3x10)=0(x-2)(3x-10) = 0

Отсюда x=2x = 2 или x=103x = \frac{10}{3}.

Определим знаки производной на интервалах:

  • При x<2x < 2: оба множителя отрицательны, y>0y' > 0 — функция возрастает
  • При 2<x<1032 < x < \frac{10}{3}: (x2)>0(x-2) > 0, (3x10)<0(3x-10) < 0, поэтому y<0y' < 0 — функция убывает
  • При x>103x > \frac{10}{3}: оба множителя положительны, y>0y' > 0 — функция возрастает

В точке x=2x = 2 производная меняет знак с положительного на отрицательный, следовательно, это точка максимума.

Типичные ошибки

  • Неправильное применение правила произведения — забывают учесть оба слагаемых при дифференцировании
  • Ошибка при факторизации производной — неверное упрощение скобок или потеря множителей
  • Неправильная интерпретация знаков производной — путают возрастание и убывание или максимум с минимумом

Ещё задачи этой подтемы