Задание 12 ЕГЭ, математика (профиль): Исследование частных

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 123.2.1 Монотонность функции. Промежутки возрастания и убывания3.2.5 Точки экстремума функции

Найдите точку минимума функции y= дробь: числитель: 25, знаменатель: x конец дроби плюс x плюс 25.

В подтеме 11 задач
Разбор
Главная идея: Чтобы найти точку минимума, нужно найти критические точки (где производная равна нулю) и определить, в какой из них производная меняет знак с отрицательного на положительный.

Шаг 1. Найдём производную функции

Дана функция y=25x+x+25y = \frac{25}{x} + x + 25.

Вычислим производную каждого слагаемого:

  • Производная 25x=25⋅x−1\frac{25}{x} = 25 \cdot x^{-1} равна −25x2-\frac{25}{x^2}
  • Производная xx равна 11
  • Производная постоянной 2525 равна 00

Получаем: y′=−25x2+1=1−25x2y' = -\frac{25}{x^2} + 1 = 1 - \frac{25}{x^2}

Шаг 2. Найдём критические точки

Приравняем производную к нулю: 1−25x2=01 - \frac{25}{x^2} = 0

25x2=1\frac{25}{x^2} = 1

x2=25x^2 = 25

x=±5x = \pm 5

Шаг 3. Определим характер экстремума

Анализируем знак производной y′=1−25x2y' = 1 - \frac{25}{x^2}:

  • При x<−5x < -5: x2>25x^2 > 25, поэтому 25x2<1\frac{25}{x^2} < 1 и y′>0y' > 0 (функция возрастает)
  • При −5<x<0-5 < x < 0: x2<25x^2 < 25, поэтому 25x2>1\frac{25}{x^2} > 1 и y′<0y' < 0 (функция убывает)
  • При 0<x<50 < x < 5: x2<25x^2 < 25, поэтому 25x2>1\frac{25}{x^2} > 1 и y′<0y' < 0 (функция убывает)
  • При x>5x > 5: x2>25x^2 > 25, поэтому 25x2<1\frac{25}{x^2} < 1 и y′>0y' > 0 (функция возрастает)

Видно, что при переходе через x=5x = 5 производная меняет знак с минуса на плюс, что указывает на локальный минимум. При x=−5x = -5 знак меняется с плюса на минус (максимум).

Так как область определения функции — два промежутка (−∞;0)(−\infty; 0) и (0;+∞)(0; +\infty), точка минимума на области определения x>0x > 0 равна x=5x = 5.

Типичные ошибки

  • Не учли, что область определения функции исключает точку x=0x = 0, и рассматривали оба корня без анализа их принадлежности к нужному промежутку
  • Ошибка в вычислении производной дробной части: забыли минус при дифференцировании 25x\frac{25}{x}
  • Не проверили знаки производной по соседству с критическими точками и выбрали неправильный экстремум
Непонятно?

Похожие задачи