Задача 77451. 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=x в степени левая круглая скобка дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби правая круглая скобка минус 3x плюс 1.

В подтеме 62 задач
Разбор
Главная идея: Найти производную степенной функции, приравнять её к нулю, проверить смену знака производной (с минуса на плюс) — это гарантирует минимум.

Исследуем функцию y=x3/23x+1y = x^{3/2} - 3x + 1.

Шаг 1. Найдём производную

Применяем правило дифференцирования степени: для xnx^n получаем nxn1nx^{n-1}.

y=32x1/23=32x3y' = \frac{3}{2}x^{1/2} - 3 = \frac{3}{2}\sqrt{x} - 3

Производная определена при x>0x > 0.

Шаг 2. Найдём критические точки

Приравняем производную к нулю:

32x3=0\frac{3}{2}\sqrt{x} - 3 = 0

32x=3\frac{3}{2}\sqrt{x} = 3

x=2\sqrt{x} = 2

x=4x = 4

Шаг 3. Определим знак производной

На интервале (0;4)(0; 4): выберем x=1x = 1, тогда y=3213=1.5<0y' = \frac{3}{2} \cdot 1 - 3 = -1.5 < 0 — функция убывает.

На интервале (4;+)(4; +\infty): выберем x=9x = 9, тогда y=3233=1.5>0y' = \frac{3}{2} \cdot 3 - 3 = 1.5 > 0 — функция возрастает.

Производная меняет знак с минуса на плюс, значит x=4x = 4 — точка минимума.

Типичные ошибки

  • Неправильное применение правила степени: забывают, что производная x3/2x^{3/2} даёт коэффициент 32\frac{3}{2} перед x1/2x^{1/2}
  • Ошибка при решении уравнения x=2\sqrt{x} = 2: неправильное возведение в квадрат или арифметическая ошибка
  • Пропуск проверки знаков производной: нужно убедиться, что производная именно с минуса переходит на плюс, а не наоборот

Ещё задачи этой подтемы