Задача 317541. 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 изображён график y=f' левая круглая скобка x правая круглая скобка   — производной функции f(x). На оси абсцисс отмечены восемь точек: x1, x2, x3, ..., x8. Сколько из этих точек лежит на промежутках возрастания функции f(x)?

В подтеме 39 задач
Разбор
Главная идея: Функция возрастает там, где её производная неотрицательна — нужно просто подсчитать, сколько отмеченных точек лежат в областях графика выше оси абсцисс.

Функция f(x)f(x) возрастает на тех промежутках, где её производная f(x)0f'(x) \geq 0. Это следует из определения возрастания и теоремы о связи знака производной с монотонностью.

Посмотрим на график производной y=f(x)y = f'(x):

Шаг 1. Определяем, где график f(x)f'(x) находится выше оси абсцисс (включая саму ось). В этих областях f(x)>0f'(x) > 0 или f(x)=0f'(x) = 0, что означает возрастание (или стационарность) функции f(x)f(x).

Шаг 2. Проверяем каждую из отмеченных точек x1,x2,,x8x_1, x_2, \ldots, x_8:

  • Если точка лежит там, где график производной выше оси xx, то f(x)0f'(x) \geq 0 — функция возрастает в этой точке.
  • Если точка ниже оси — производная отрицательна, функция убывает.

Шаг 3. По графику видно, что точки x4,x5,x6x_4, x_5, x_6 расположены в области, где f(x)0f'(x) \geq 0. Остальные точки находятся где производная отрицательна.

Ответ: 3 точки (x4,x5,x6x_4, x_5, x_6) лежат на промежутках возрастания функции.

Типичные ошибки

  • Путают возрастание функции с возрастанием самого графика производной — нужно смотреть на знак f(x)f'(x), а не на наклон кривой y=f(x)y=f'(x)
  • Забывают включить точки, где f(x)=0f'(x) = 0 (на пересечении графика с осью) — они тоже принадлежат промежуткам возрастания
  • Неправильно читают график и путают области выше и ниже оси абсцисс

Ещё задачи этой подтемы