Задача 77431. 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 5x в квадрате плюс 7x минус 5.

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Для поиска экстремума функции нужно найти критические точки (нули производной), определить знаки производной на интервалах между ними и выбрать точку, в которой производная меняет знак с положительного на отрицательный — это и будет точка максимума.

Чтобы найти точку максимума, нужно исследовать функцию с помощью производной.

Шаг 1. Найдём производную

y=x35x2+7x5y = x^3 - 5x^2 + 7x - 5

y=3x210x+7y' = 3x^2 - 10x + 7

Это стандартное дифференцирование степенной функции: производная каждого члена вычисляется по правилу (xn)=nxn1(x^n)' = nx^{n-1}.

Шаг 2. Найдём критические точки

Приравняем производную к нулю: 3x210x+7=03x^2 - 10x + 7 = 0

Решаем через дискриминант: D=10084=16D = 100 - 84 = 16

x=10±46x = \frac{10 \pm 4}{6}

Получаем: x1=1x_1 = 1 и x2=73x_2 = \frac{7}{3}.

Шаг 3. Определим знаки производной

Производная — это парабола с ветвями вверх. На промежутке (;1)(-\infty; 1) она положительна, на (1;73)(1; \frac{7}{3}) — отрицательна, на (73;+)(\frac{7}{3}; +\infty) — положительна.

Это значит:

  • При x<1x < 1 функция возрастает
  • При 1<x<731 < x < \frac{7}{3} функция убывает
  • При x>73x > \frac{7}{3} функция возрастает

Шаг 4. Найдём максимум

Точка максимума — это точка, где функция переходит с возрастания на убывание. Это происходит при x=1x = 1.

Типичные ошибки

  • Забыли найти производную или ошиблись при её вычислении
  • Нашли критические точки, но перепутали, какая из них максимум, а какая минимум — нужно обязательно проверить знаки производной по обе стороны от каждой точки
  • Остановились на нахождении критических точек, забыв проанализировать их поведение и выбрать именно точку максимума

Ещё задачи этой подтемы