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 наибольшее значение функции y= левая круглая скобка 8 минус x правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка x минус 7 правая круглая скобка на отрезке  левая квадратная скобка 3;10 правая квадратная скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Находим критическую точку через производную, анализируем её знаки по сторонам от точки, убеждаемся, что это максимум, затем вычисляем значение функции в этой точке.

Для поиска наибольшего значения функции на отрезке найдём её производную, используя правило произведения.

Шаг 1. Вычисление производной

Для функции y=(8−x)ex−7y = (8 - x)e^{x-7} применим правило: (uv)′=u′v+uv′(uv)' = u'v + uv', где u=8−xu = 8 - x и v=ex−7v = e^{x-7}.

y′=(8−x)′⋅ex−7+(8−x)⋅(ex−7)′=−ex−7+(8−x)ex−7y' = (8-x)' \cdot e^{x-7} + (8-x) \cdot (e^{x-7})' = -e^{x-7} + (8-x)e^{x-7}

Вынесем общий множитель ex−7e^{x-7}:

y′=ex−7(−1+8−x)=(7−x)ex−7y' = e^{x-7}(-1 + 8 - x) = (7-x)e^{x-7}

Шаг 2. Нахождение критических точек

Производная равна нулю, когда (7−x)ex−7=0(7-x)e^{x-7} = 0. Поскольку показательная функция никогда не равна нулю, получаем:

7−x=0⇒x=77 - x = 0 \Rightarrow x = 7

Точка x=7x = 7 лежит внутри отрезка [3;10][3; 10].

Шаг 3. Анализ знаков производной

  • При x<7x < 7: (7−x)>0(7-x) > 0 и ex−7>0e^{x-7} > 0, поэтому y′>0y' > 0 — функция возрастает
  • При x>7x > 7: (7−x)<0(7-x) < 0 и ex−7>0e^{x-7} > 0, поэтому y′<0y' < 0 — функция убывает

Следовательно, x=7x = 7 — точка максимума функции на отрезке.

Шаг 4. Вычисление наибольшего значения

y(7)=(8−7)e7−7=1⋅e0=1⋅1=1y(7) = (8-7)e^{7-7} = 1 \cdot e^0 = 1 \cdot 1 = 1

Типичные ошибки

  • Забывают применить правило произведения и неправильно дифференцируют произведение функций
  • Теряют множитель ex−7e^{x-7} при вынесении или неправильно раскрывают скобки в производной
  • Вычисляют значение только в концах отрезка, игнорируя критическую точку внутри, хотя именно она даёт экстремум
Непонятно?

Похожие задачи