Задача 77434. 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 плюс 2x в квадрате минус 4x плюс 4 на отрезке  левая квадратная скобка минус 2;0 правая квадратная скобка .

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Наибольшее значение убывающей функции на отрезке находится в его левой границе.

Шаг 1. Найдём производную функции.

Для функции y=x3+2x24x+4y = x^3 + 2x^2 - 4x + 4 вычислим производную: y=3x2+4x4y' = 3x^2 + 4x - 4

Шаг 2. Найдём критические точки.

Приравняем производную к нулю: 3x2+4x4=03x^2 + 4x - 4 = 0

Решаем квадратное уравнение через дискриминант или разложение: (3x2)(x+2)=0(3x - 2)(x + 2) = 0

Получаем: x=2x = -2 или x=23x = \frac{2}{3}

Шаг 3. Определим поведение функции на отрезке.

Точка x=23x = \frac{2}{3} лежит вне отрезка [2;0][-2; 0], поэтому нас интересует только x=2x = -2 — левый конец отрезка.

Проверим знак производной на [2;0][-2; 0]: возьмём x=1x = -1: y(1)=3(1)44=5<0y'(-1) = 3(1) - 4 - 4 = -5 < 0

Производная отрицательна, значит функция убывает на всём отрезке [2;0][-2; 0].

Шаг 4. Найдём наибольшее значение.

Так как функция убывает на [2;0][-2; 0], наибольшее значение достигается в левом конце — при x=2x = -2:

y(2)=(2)3+2(2)24(2)+4=8+8+8+4=12y(-2) = (-2)^3 + 2(-2)^2 - 4(-2) + 4 = -8 + 8 + 8 + 4 = 12

Типичные ошибки

  • Забывают проверить, лежат ли критические точки внутри заданного отрезка — не все корни производной нужны для анализа
  • Ошибаются в знаке при вычислении производной от членов с отрицательными коэффициентами
  • Не проверяют монотонность функции на отрезке и ищут экстремум вместо сравнения значений на границах

Ещё задачи этой подтемы