Задача 77422. Исследование степенных и иррациональных функций

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

Найдите наибольшее значение функции y=x в кубе минус 3x плюс 4 на отрезке  левая квадратная скобка минус 2;0 правая квадратная скобка .

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Для нахождения наибольшего значения функции на отрезке нужно найти критические точки через производную, определить её поведение (возрастание/убывание) и сравнить значения в критических точках и на концах отрезка.

Найдём производную функции y=x33x+4y = x^3 - 3x + 4: y=3x23=3(x21)=3(x+1)(x1)y' = 3x^2 - 3 = 3(x^2 - 1) = 3(x+1)(x-1)

Производная обращается в ноль при x=1x = -1 и x=1x = 1. На отрезке [2;0][-2; 0] только x=1x = -1 является критической точкой.

Определим знаки производной:

  • При x[2;1)x \in [-2; -1): берём x=1,5x = -1{,}5, тогда (x+1)<0(x+1) < 0 и (x1)<0(x-1) < 0, значит y>0y' > 0 — функция возрастает
  • При x(1;0]x \in (-1; 0]: берём x=0,5x = -0{,}5, тогда (x+1)>0(x+1) > 0 и (x1)<0(x-1) < 0, значит y<0y' < 0 — функция убывает

Следовательно, в точке x=1x = -1 функция имеет локальный максимум.

Найдём значения функции в критической точке и на концах отрезка: y(1)=(1)33(1)+4=1+3+4=6y(-1) = (-1)^3 - 3(-1) + 4 = -1 + 3 + 4 = 6 y(2)=(2)33(2)+4=8+6+4=2y(-2) = (-2)^3 - 3(-2) + 4 = -8 + 6 + 4 = 2 y(0)=00+4=4y(0) = 0 - 0 + 4 = 4

Сравнивая значения: y(1)=6>y(0)=4>y(2)=2y(-1) = 6 > y(0) = 4 > y(-2) = 2.

Наибольшее значение функции на отрезке равно 6.

Типичные ошибки

  • Забыли проверить, какие критические точки лежат внутри отрезка — точка x=1x=1 не входит в [2;0][-2;0]
  • Ошибка при вычислении производной или неправильное разложение на множители
  • Не сравнили значения на концах отрезка и в критической точке, выбрали значение только в критической точке

Ещё задачи этой подтемы