Задание 12 ЕГЭ, математика (профиль): Исследование степенных и иррациональных функций

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

Найдите наименьшее значение функции y= дробь: числитель: x в кубе , знаменатель: 3 конец дроби минус 9x минус 7 на отрезке  левая квадратная скобка минус 3;3 правая квадратная скобка .

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Функция монотонно убывает на всём отрезке (производная всюду отрицательна), поэтому наименьшее значение достигается в правом конце отрезка.

Чтобы найти наименьшее значение функции на отрезке, нужно проверить критические точки внутри отрезка и значения на концах.

Шаг 1: Найдём производную.

y′=ddx(x33−9x−7)=x2−9y' = \frac{d}{dx}\left(\frac{x^3}{3} - 9x - 7\right) = x^2 - 9

Шаг 2: Найдём критические точки.

Приравняем производную к нулю: x2−9=0x^2 - 9 = 0 x=±3x = \pm 3

Оба корня совпадают с концами отрезка [−3;3][-3; 3].

Шаг 3: Проанализируем знак производной.

  • При x∈(−3;3)x \in (-3; 3): возьмём x=0x = 0, тогда y′=0−9=−9<0y' = 0 - 9 = -9 < 0. Функция убывает на всём отрезке.

Шаг 4: Найдём значения на концах отрезка.

Поскольку функция убывает на [−3;3][-3; 3], наименьшее значение находится в правом конце:

y(3)=333−9⋅3−7=273−27−7=9−27−7=−25y(3) = \frac{3^3}{3} - 9 \cdot 3 - 7 = \frac{27}{3} - 27 - 7 = 9 - 27 - 7 = -25

Для полноты проверим левый конец: y(−3)=(−3)33−9⋅(−3)−7=−273+27−7=−9+27−7=11y(-3) = \frac{(-3)^3}{3} - 9 \cdot (-3) - 7 = \frac{-27}{3} + 27 - 7 = -9 + 27 - 7 = 11

Действительно, −25<11-25 < 11, поэтому наименьшее значение равно −25-25.

Типичные ошибки

  • Забыли проверить значения на концах отрезка — критические точки могут совпадать с ними, но концы всё равно нужно вычислять
  • Ошибка в знаке производной: неправильно определили, что y′<0y' < 0 на интервале, и ошибочно ищут максимум вместо минимума
  • Арифметическая ошибка при подстановке: неверно вычислили y(3)y(3) или неправильно раскрыли скобки при подстановке отрицательного числа
Непонятно?

Похожие задачи