Задача 77423. Исследование степенных и иррациональных функций

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

Найдите точку максимума функции y=x в кубе минус 3x в квадрате плюс 2.

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Используй производную для анализа монотонности: если производная меняет знак с плюса на минус, то точка — максимум.

Чтобы найти точку максимума, нужно исследовать поведение функции с помощью производной.

Шаг 1. Найдём производную: y=3x26xy' = 3x^2 - 6x

Это стандартная формула дифференцирования степеней: производная xnx^n равна nxn1nx^{n-1}, а производная константы равна нулю.

Шаг 2. Вынесем общий множитель: y=3x(x2)y' = 3x(x - 2)

Шаг 3. Найдём критические точки — значения xx, где производная равна нулю: 3x(x2)=03x(x - 2) = 0 x=0 или x=2x = 0 \text{ или } x = 2

Шаг 4. Определим знаки производной на каждом промежутке:

  • При x<0x < 0 (например, x=1x = -1): y=3(1)(3)=9>0y' = 3(-1)(-3) = 9 > 0 — функция растёт
  • При 0<x<20 < x < 2 (например, x=1x = 1): y=3(1)(1)=3<0y' = 3(1)(-1) = -3 < 0 — функция убывает
  • При x>2x > 2 (например, x=3x = 3): y=3(3)(1)=9>0y' = 3(3)(1) = 9 > 0 — функция растёт

Шаг 5. Интерпретируем результат. В точке x=0x = 0 производная меняет знак с положительного на отрицательный, значит функция переходит от возрастания к убыванию — это точка максимума.

В точке x=2x = 2 происходит переход от убывания к возрастанию — это точка минимума.

Типичные ошибки

  • Забыли вынести общий множитель при разложении производной и пропустили один из корней уравнения
  • Нашли критические точки, но не определили их тип, перепутав максимум с минимумом
  • Вычислили производную неправильно, забыв про коэффициент при степенях

Ещё задачи этой подтемы