Задача 77427. 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 плюс 2x в квадрате плюс x плюс 3.

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Точка максимума находится в критической точке, где производная меняет знак с положительного на отрицательный (функция перестаёт расти и начинает убывать).
  1. Найдём производную функции y=x3+2x2+x+3y = x^3 + 2x^2 + x + 3: y=3x2+4x+1y' = 3x^2 + 4x + 1 Берём производную каждого слагаемого по правилу степенной функции.

  2. Найдём критические точки, решив уравнение y=0y' = 0: 3x2+4x+1=03x^2 + 4x + 1 = 0 Через дискриминант или разложение: (3x+1)(x+1)=0(3x + 1)(x + 1) = 0 x=13илиx=1x = -\frac{1}{3} \quad \text{или} \quad x = -1

  3. Определим знаки производной на каждом промежутке:

    • При x<1x < -1: выберем x=2x = -2: y=128+1=5>0y' = 12 - 8 + 1 = 5 > 0 (функция растёт)
    • При 1<x<13-1 < x < -\frac{1}{3}: выберем x=0,5x = -0,5: y=0,752+1=0,25<0y' = 0,75 - 2 + 1 = -0,25 < 0 (функция убывает)
    • При x>13x > -\frac{1}{3}: выберем x=0x = 0: y=1>0y' = 1 > 0 (функция растёт)
  4. Определим тип экстремума:

    • В точке x=1x = -1 производная меняет знак с плюса на минус → максимум
    • В точке x=13x = -\frac{1}{3} производная меняет знак с минуса на плюс → минимум

Точка максимума: x=1x = -1

Типичные ошибки

  • Путаница между критическими точками и экстремумами: оба корня уравнения y=0y' = 0 — критические точки, но максимум только в одной из них
  • Ошибка при решении квадратного уравнения производной — важно верно найти оба корня
  • Неправильное определение знака производной: нужно проверить значения производной в пробных точках слева и справа от критических точек

Ещё задачи этой подтемы