Задание 12 ЕГЭ, математика (профиль): Исследование тригонометрических функций

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

Найдите точку максимума функции y= левая круглая скобка 2x минус 3 правая круглая скобка косинус x минус 2 синус x плюс 5, принадлежащую промежутку  левая круглая скобка 0; дробь: числитель: Пи , знаменатель: 2 конец дроби правая круглая скобка .

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Найти критические точки через производную, учитывая, что на интервале (0;π/2)(0; \pi/2) синус не обращается в нуль, поэтому единственный ноль производной определяется из множителя (3−2x)(3 - 2x).

Шаг 1. Найдём производную функции.

Дана функция y=(2x−3)cos⁡x−2sin⁡x+5y = (2x - 3)\cos x - 2\sin x + 5.

Применяем правило произведения для первого слагаемого: y′=(2x−3)′⋅cos⁡x+(2x−3)⋅(cos⁡x)′−2cos⁡xy' = (2x - 3)' \cdot \cos x + (2x - 3) \cdot (\cos x)' - 2\cos x y′=2cos⁡x−(2x−3)sin⁡x−2cos⁡xy' = 2\cos x - (2x - 3)\sin x - 2\cos x y′=(3−2x)sin⁡xy' = (3 - 2x)\sin x

Шаг 2. Найдём критические точки.

Производная равна нулю, когда (3−2x)sin⁡x=0(3 - 2x)\sin x = 0.

Это происходит при sin⁡x=0\sin x = 0 или 3−2x=03 - 2x = 0.

На промежутке (0;π2)\left(0; \frac{\pi}{2}\right) синус всегда положителен (первая четверть), поэтому sin⁡x≠0\sin x \neq 0.

Остаётся: 3−2x=0⇒x=1,53 - 2x = 0 \Rightarrow x = 1,5.

Эта точка принадлежит промежутку (0;π2)≈(0;1,57)(0; \frac{\pi}{2}) \approx (0; 1,57).

Шаг 3. Определим знак производной.

При 0<x<1,50 < x < 1,5: множитель sin⁡x>0\sin x > 0, множитель (3−2x)>0(3 - 2x) > 0, значит y′>0y' > 0 — функция возрастает.

При 1,5<x<π21,5 < x < \frac{\pi}{2}: множитель sin⁡x>0\sin x > 0, но (3−2x)<0(3 - 2x) < 0, значит y′<0y' < 0 — функция убывает.

Производная меняет знак с плюса на минус, поэтому x=1,5x = 1,5 — точка максимума.

Типичные ошибки

  • Забыли применить правило произведения при дифференцировании (2x−3)cos⁡x(2x - 3)\cos x, что приводит к неверной формуле производной
  • Не учли, что на промежутке (0;π/2)(0; \pi/2) синус строго положителен, и неправильно приравняли sin⁡x=0\sin x = 0
  • Ошибка в определении знака производной: после нахождения критической точки не проверили изменение знака y′y' слева и справа от неё
Непонятно?

Похожие задачи