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 3x в квадрате минус 36x плюс 36 правая круглая скобка e в степени левая круглая скобка x минус 10 правая круглая скобка на отрезке  левая квадратная скобка 8;11 правая квадратная скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Применить правило произведения для нахождения производной, вынести общий множитель, найти критическую точку в интервале и проверить, что в ней именно минимум, сравнив знаки производной слева и справа.

Шаг 1. Найдём производную, используя правило произведения.

Для функции y=(3x2−36x+36)ex−10y = (3x^2 - 36x + 36)e^{x-10} применяем формулу (uv)′=u′v+uv′(uv)' = u'v + uv':

  • u=3x2−36x+36u = 3x^2 - 36x + 36, тогда u′=6x−36u' = 6x - 36
  • v=ex−10v = e^{x-10}, тогда v′=ex−10v' = e^{x-10}

Получаем: y′=(6x−36)ex−10+(3x2−36x+36)ex−10y' = (6x - 36)e^{x-10} + (3x^2 - 36x + 36)e^{x-10}

Шаг 2. Вынесем общий множитель.

Вынесем ex−10e^{x-10} за скобки (он всегда положителен): y′=ex−10[(6x−36)+(3x2−36x+36)]y' = e^{x-10}[(6x - 36) + (3x^2 - 36x + 36)] y′=ex−10[3x2−30x]y' = e^{x-10}[3x^2 - 30x] y′=3x(x−10)ex−10y' = 3x(x - 10)e^{x-10}

Шаг 3. Найдём критические точки на [8; 11].

Производная равна нулю, когда 3x(x−10)ex−10=03x(x - 10)e^{x-10} = 0. Так как ex−10≠0e^{x-10} \neq 0, получаем x=0x = 0 или x=10x = 10.

На отрезке [8;11][8; 11] только x=10x = 10 является критической точкой.

Шаг 4. Определим характер экстремума.

Проверим знаки производной:

  • При x∈[8;10)x \in [8; 10): множитель (x−10)<0(x - 10) < 0, а 3x>03x > 0, поэтому y′<0y' < 0 — функция убывает
  • При x∈(10;11]x \in (10; 11]: множитель (x−10)>0(x - 10) > 0, а 3x>03x > 0, поэтому y′>0y' > 0 — функция возрастает

В точке x=10x = 10 функция имеет минимум.

Шаг 5. Вычислим значение в точке минимума.

y(10)=(3⋅100−36⋅10+36)e10−10y(10) = (3 \cdot 100 - 36 \cdot 10 + 36)e^{10-10} y(10)=(300−360+36)e0y(10) = (300 - 360 + 36)e^0 y(10)=(−24)⋅1=−24y(10) = (-24) \cdot 1 = -24

Типичные ошибки

  • Ошибка в применении правила произведения: забыли продифференцировать обе части или неправильно вынесли общий множитель
  • Неверное определение знаков производной: не учли, что ex−10>0e^{x-10} > 0, и попытались использовать его для определения знака
  • Вычислили только критическую точку и не проверили значения на концах отрезка, хотя здесь минимум действительно внутри
Непонятно?

Похожие задачи