Задача 317542. 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 левая круглая скобка x правая круглая скобка   — и восемь точек на оси абсцисс: x_1, x_2, x_3, \dots ,x_8. В скольких из этих точек функция f левая круглая скобка x правая круглая скобка убывает?

В подтеме 39 задач
Разбор
Главная идея: Функция убывает в точках, где производная неположительна — нужно посчитать точки ниже или на оси абсцисс графика y=f(x)y = f'(x).

Функция убывает в тех точках, где её производная отрицательна или равна нулю. Это следует из определения монотонности: если f(x)<0f'(x) < 0, то функция строго убывает; если f(x)=0f'(x) = 0, это критическая точка, где функция может менять характер поведения.

На графике производной y=f(x)y = f'(x) нужно найти все точки, расположенные на оси абсцисс или ниже неё (где f(x)0f'(x) \leq 0).

Проанализируем расположение всех восьми точек:

  • Точки x1,x2,x3,x4x_1, x_2, x_3, x_4 находятся ниже оси абсцисс — в этих местах f(x)<0f'(x) < 0, функция убывает.
  • Точка x5x_5 лежит выше оси абсцисс, значит f(x5)>0f'(x_5) > 0 — здесь функция возрастает.
  • Точка x6x_6 лежит выше оси абсцисс, значит f(x6)>0f'(x_6) > 0 — функция возрастает.
  • Точка x7x_7 лежит выше оси абсцисс, значит f(x7)>0f'(x_7) > 0 — функция возрастает.
  • Точка x8x_8 находится ниже оси абсцисс, значит f(x8)<0f'(x_8) < 0 — функция убывает.

Итого: функция убывает в пяти точках: x1,x2,x3,x4,x8x_1, x_2, x_3, x_4, x_8.

Типичные ошибки

  • Путают возрастание и убывание: считают точки выше оси абсцисс, где производная положительна и функция возрастает
  • Забывают про точки на самой оси абсцисс, где f(x)=0f'(x) = 0, хотя они тоже входят в промежутки убывания функции
  • Неправильно читают график и ошибаются в определении расположения точек относительно оси абсцисс

Ещё задачи этой подтемы