Задача 541821. 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 21x плюс 11.

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Найти производную, приравнять её к нулю, проверить смену знака с минуса на плюс — это гарантирует минимум.

Шаг 1. Область определения

Функция y=x3/221x+11y = x^{3/2} - 21x + 11 содержит x3/2=xxx^{3/2} = x \sqrt{x}, поэтому определена при x0x \geq 0.

Шаг 2. Найдём производную

Применяем правило дифференцирования степенной функции: (xn)=nxn1(x^n)' = nx^{n-1}.

y=32x1/221=32x21y' = \frac{3}{2}x^{1/2} - 21 = \frac{3}{2}\sqrt{x} - 21

Шаг 3. Приравняем производную к нулю

Найдём критические точки:

32x21=0\frac{3}{2}\sqrt{x} - 21 = 0

32x=21\frac{3}{2}\sqrt{x} = 21

x=14\sqrt{x} = 14

x=196x = 196

Шаг 4. Определим знаки производной

  • При 0<x<1960 < x < 196: x<14\sqrt{x} < 14, поэтому 32x<21\frac{3}{2}\sqrt{x} < 21, следовательно, y<0y' < 0 (функция убывает).
  • При x>196x > 196: x>14\sqrt{x} > 14, поэтому 32x>21\frac{3}{2}\sqrt{x} > 21, следовательно, y>0y' > 0 (функция возрастает).

Шаг 5. Вывод

Производная меняет знак с отрицательного на положительный в точке x=196x = 196, значит это точка минимума.

Типичные ошибки

  • Забыть, что x3/2x^{3/2} определена только при x0x \geq 0, и проверить знаки производной на всей области.
  • Ошибиться в дифференцировании степени: забыть, что производная x3/2x^{3/2} равна 32x1/2\frac{3}{2}x^{1/2}, а не 32x1/3\frac{3}{2}x^{1/3}.
  • Неправильно решить уравнение x=14\sqrt{x} = 14: написать x=14x = 14 вместо x=196x = 196.

Похожие задачи (другие числа)