Задача 676855. Исследование произведений

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 124.1.4 Производные суммы, разности, произведения, частного

Найдите точку минимума функции y = e в степени левая круглая скобка 2x правая круглая скобка умножить на левая круглая скобка 2 минус x в квадрате правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Используем правило дифференцирования произведения, затем находим нули производной и определяем знаки на интервалах, чтобы выявить минимум по изменению знака с отрицательного на положительный.

Найдём производную функции y=e2x(2x2)y = e^{2x}(2 - x^2), используя правило произведения.

Шаг 1: Вычисляем производную

Производная произведения: (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv'

(e2x)=2e2x(e^{2x})' = 2e^{2x} — производная экспоненты с цепным правилом

(2x2)=2x(2 - x^2)' = -2x — производная многочлена

Получаем: y=2e2x(2x2)+e2x(2x)=e2x(42x22x)y' = 2e^{2x}(2 - x^2) + e^{2x}(-2x) = e^{2x}(4 - 2x^2 - 2x)

Вынесем общий множитель из скобки: y=2e2x(x2x+2)y' = 2e^{2x}(-x^2 - x + 2)

Шаг 2: Находим критические точки

Производная равна нулю: e2x(x2x+2)=0e^{2x}(-x^2 - x + 2) = 0

Поскольку e2x>0e^{2x} > 0 при любом xx, приравниваем квадратный трёхчлен к нулю: x2x+2=0-x^2 - x + 2 = 0 x2+x2=0x^2 + x - 2 = 0 (x+2)(x1)=0(x + 2)(x - 1) = 0

Критические точки: x=2x = -2 и x=1x = 1

Шаг 3: Определяем характер экстремумов

Исследуем знак производной на промежутках:

  • При x<2x < -2: выражение x2x+2<0-x^2 - x + 2 < 0, значит y<0y' < 0 (функция убывает)
  • При 2<x<1-2 < x < 1: выражение x2x+2>0-x^2 - x + 2 > 0, значит y>0y' > 0 (функция возрастает)
  • При x>1x > 1: выражение x2x+2<0-x^2 - x + 2 < 0, значит y<0y' < 0 (функция убывает)

В точке x=2x = -2 производная меняет знак с минуса на плюс — это точка минимума.

Типичные ошибки

  • Ошибка в правиле произведения: забывают один из членов uv+uvu'v + uv'
  • Неправильное раскрытие скобок или приведение подобных при упрощении производной
  • Перепутано направление убывания/возрастания: не проверяют знак производной по обе стороны от критической точки

Ещё задачи этой подтемы