Задача 526012. Исследование показательных и логарифмических функций

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 123.2.1 Монотонность функции. Промежутки возрастания и убывания3.2.5 Точки экстремума функции

Найдите точку максимума функции y=2x в квадрате минус 25x плюс 39 натуральный логарифм x минус 54.

В подтеме 22 задач
Разбор
Главная идея: Найти производную, приравнять её к нулю, определить знаки производной слева и справа от критических точек — где происходит смена знака с плюса на минус, там максимум.

Область определения: функция содержит натуральный логарифм, поэтому определена при x>0x > 0.

Вычислим производную: y=4x25+39xy' = 4x - 25 + \frac{39}{x}

Приводим к общему знаменателю: y=4x225x+39xy' = \frac{4x^2 - 25x + 39}{x}

Найдём критические точки: приравняем числитель производной к нулю: 4x225x+39=04x^2 - 25x + 39 = 0

По теореме Виета или формуле корней: x1=3x_1 = 3 и x2=3,25x_2 = 3,25.

Анализ знаков производной:

  • При 0<x<30 < x < 3: оба множителя в числителе отрицательны, произведение положительно → y>0y' > 0 (функция возрастает)
  • При 3<x<3,253 < x < 3,25: первый множитель положителен, второй отрицателен → y<0y' < 0 (функция убывает)
  • При x>3,25x > 3,25: оба множителя положительны → y>0y' > 0 (функция возрастает)

Определение экстремумов: в точке x=3x = 3 производная меняет знак с плюса на минус, это признак максимума. В точке x=3,25x = 3,25 производная меняет знак с минуса на плюс, это минимум.

Ответ: точка максимума x=3x = 3.

Типичные ошибки

  • Забывают, что логарифм определён только при положительных аргументах, упускают из виду область определения
  • При решении квадратного уравнения допускают арифметические ошибки — всегда проверяйте корни через подстановку
  • Путают местами максимум и минимум — путают знаки производной или неправильно интерпретируют её поведение

Ещё задачи этой подтемы