Задание 12 ЕГЭ, математика (профиль): Исследование произведений

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

Найдите наименьшее значение функции y= левая круглая скобка 8 минус x правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка 9 минус x правая круглая скобка на отрезке  левая квадратная скобка 3;10 правая квадратная скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Найти производную произведения по правилу произведения, приравнять к нулю, определить, что критическая точка — точка минимума по изменению знака производной, и вычислить значение функции в этой точке.

Шаг 1. Найдём производную функции.

Дана функция y=(8−x)e9−xy = (8 - x)e^{9-x}. Это произведение двух функций, поэтому используем правило: (uv)′=u′v+uv′(uv)' = u'v + uv'.

Здесь u=8−xu = 8 - x, поэтому u′=−1u' = -1.

v=e9−xv = e^{9-x}, поэтому v′=e9−x⋅(−1)=−e9−xv' = e^{9-x} \cdot (-1) = -e^{9-x} (по цепному правилу).

Получаем: y′=(−1)⋅e9−x+(8−x)⋅(−e9−x)=−e9−x−(8−x)e9−xy' = (-1) \cdot e^{9-x} + (8-x) \cdot (-e^{9-x}) = -e^{9-x} - (8-x)e^{9-x}

Вынесем e9−xe^{9-x} за скобки: y′=e9−x[−1−(8−x)]=e9−x(x−9)y' = e^{9-x}[-1 - (8-x)] = e^{9-x}(x - 9)

Шаг 2. Найдём критические точки.

Приравняем производную к нулю: e9−x(x−9)=0e^{9-x}(x - 9) = 0.

Поскольку e9−x>0e^{9-x} > 0 при всех xx, то x−9=0x - 9 = 0, откуда x=9x = 9.

Эта точка лежит в отрезке [3;10][3; 10].

Шаг 3. Определим характер экстремума.

На интервале (3;9)(3; 9): x−9<0x - 9 < 0, значит y′<0y' < 0 — функция убывает.

На интервале (9;10)(9; 10): x−9>0x - 9 > 0, значит y′>0y' > 0 — функция возрастает.

В точке x=9x = 9 производная меняет знак с минуса на плюс, поэтому это точка минимума.

Шаг 4. Вычислим значение в критической точке.

y(9)=(8−9)e9−9=(−1)⋅e0=−1⋅1=−1y(9) = (8 - 9)e^{9-9} = (-1) \cdot e^0 = -1 \cdot 1 = -1

Так как минимум расположен внутри отрезка и функция убывает слева от него и возрастает справа, наименьшее значение на отрезке — это значение в точке минимума.

Типичные ошибки

  • Ошибка в применении цепного правила при дифференцировании e9−xe^{9-x}: забывают умножить на производную показателя (-1).
  • Неправильное вынесение общего множителя из выражения −e9−x−(8−x)e9−x-e^{9-x} - (8-x)e^{9-x} или арифметические ошибки при упрощении.
  • Вычисление значений на концах отрезка вместо проверки критической точки, когда нужно понять, что минимум находится именно в x=9x=9.
Непонятно?

Похожие задачи