Задача 77436. Исследование степенных и иррациональных функций

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

Найдите точку минимума функции y=7 плюс 12x минус x в кубе .

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Минимум функции находится в критической точке, где производная обращается в нуль и меняет знак с отрицательного на положительный.

Шаг 1. Находим производную функции.

Дана функция y=7+12xx3y = 7 + 12x - x^3. Берём производную по переменной xx: y=123x2y' = 12 - 3x^2

Это необходимо для определения критических точек — мест, где функция может иметь экстремумы.

Шаг 2. Приравниваем производную к нулю.

Чтобы найти критические точки, решаем уравнение: 123x2=012 - 3x^2 = 0 3x2=123x^2 = 12 x2=4x^2 = 4 x=2 или x=2x = 2 \text{ или } x = -2

Получили две точки-кандидата на экстремум.

Шаг 3. Определяем тип экстремума с помощью знаков производной.

Проверим знак yy' на промежутках:

  • При x<2x < -2 (например, x=3x = -3): y=1239=1227=5<0y' = 12 - 3 \cdot 9 = 12 - 27 = -5 < 0 — функция убывает
  • При 2<x<2-2 < x < 2 (например, x=0x = 0): y=120=12>0y' = 12 - 0 = 12 > 0 — функция возрастает
  • При x>2x > 2 (например, x=3x = 3): y=1227=15<0y' = 12 - 27 = -15 < 0 — функция убывает

Так как производная меняет знак с минуса на плюс в точке x=2x = -2, функция переходит от убывания к возрастанию. Это означает, что x=2x = -2 — точка минимума.

В точке x=2x = 2 производная меняет знак с плюса на минус, что соответствует максимуму.

Типичные ошибки

  • Забыли или неправильно вычислили производную полиномиальной функции — не применили правило степени (xn)=nxn1(x^n)' = nx^{n-1}.
  • Решили уравнение на критические точки, но не проверили знаки производной — не различили минимум и максимум.
  • Ошибка в арифметике при решении x2=4x^2 = 4 — забыли, что есть два корня: положительный и отрицательный.

Ещё задачи этой подтемы