Задача 541377. Исследование степенных и иррациональных функций

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 123.2.5 Точки экстремума функции3.2.6 Наибольшее и наименьшее значения функции

Найдите точку минимума функции y=x в степени левая круглая скобка дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби правая круглая скобка минус 18x плюс 29.

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Применить стандартный алгоритм: найти производную, приравнять её к нулю, проверить смену знака производной через критическую точку.

Функция y=x3/218x+29y=x^{3/2}-18x+29 определена при x0x \geq 0, так как требуется извлечение квадратного корня из основания степени.

Шаг 1. Найдём производную.

Применим правило дифференцирования степенной функции: производная от x3/2x^{3/2} равна 32x1/2\frac{3}{2}x^{1/2}, производная от 18x-18x равна 18-18, константа исчезает.

y(x)=32x1/218=32x18y'(x) = \frac{3}{2}x^{1/2} - 18 = \frac{3}{2}\sqrt{x} - 18

Шаг 2. Найдём критические точки.

Приравняем производную к нулю: 32x18=0\frac{3}{2}\sqrt{x} - 18 = 0

32x=18\frac{3}{2}\sqrt{x} = 18

x=12\sqrt{x} = 12

x=144x = 144

Шаг 3. Определим характер критической точки.

Проверим знак производной слева и справа от точки x=144x = 144:

  • При x<144x < 144 (например, x=100x = 100): 100=10\sqrt{100} = 10, поэтому y(100)=321018=1518=3<0y'(100) = \frac{3}{2} \cdot 10 - 18 = 15 - 18 = -3 < 0 (функция убывает)
  • При x>144x > 144 (например, x=169x = 169): 169=13\sqrt{169} = 13, поэтому y(169)=321318=19,518=1,5>0y'(169) = \frac{3}{2} \cdot 13 - 18 = 19,5 - 18 = 1,5 > 0 (функция возрастает)

Производная меняет знак с минуса на плюс, значит, это точка минимума.

Типичные ошибки

  • Забыть, что функция определена только при x0x \geq 0, и проверить это ограничение перед поиском производной
  • При дифференцировании x3/2x^{3/2} ошибиться с показателем степени: получить 32x5/2\frac{3}{2}x^{5/2} или 32x1/2\frac{3}{2}x^{1/2} неправильно
  • Найти критическую точку, но не проверить её тип (минимум или максимум), опустив анализ знаков производной

Похожие задачи (другие числа)