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 минимума функции y= левая круглая скобка 0,5 минус x правая круглая скобка косинус x плюс синус x, 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, проанализировать смену её знака: если производная меняется с отрицательной на положительную, это точка минимума.

Чтобы найти точку минимума, вычислим производную функции y=(0,5−x)cos⁡x+sin⁡xy = (0,5 - x)\cos x + \sin x.

Применяем правило произведения и суммы: y′=−cos⁡x+(0,5−x)⋅(−sin⁡x)+cos⁡x=−(0,5−x)sin⁡x=(x−0,5)sin⁡xy' = -\cos x + (0,5 - x) \cdot (-\sin x) + \cos x = -(0,5 - x)\sin x = (x - 0,5)\sin x

Чтобы найти критические точки, приравняем производную к нулю: (x−0,5)sin⁡x=0(x - 0,5)\sin x = 0

Это уравнение имеет решения при x=0,5x = 0,5 или sin⁡x=0\sin x = 0.

Для sin⁡x=0\sin x = 0 на интервале (0;π2)(0; \frac{\pi}{2}) решений нет (синус положителен на этом промежутке, обращается в нуль только на границах).

Отсюда единственная критическая точка: x=0,5x = 0,5.

Проверим знаки производной на промежутке (0;π2)(0; \frac{\pi}{2}):

  • На (0;0,5)(0; 0,5): множитель (x−0,5)<0(x - 0,5) < 0, а sin⁡x>0\sin x > 0, поэтому y′<0y' < 0 — функция убывает.
  • На (0,5;π2)(0,5; \frac{\pi}{2}): множитель (x−0,5)>0(x - 0,5) > 0, а sin⁡x>0\sin x > 0, поэтому y′>0y' > 0 — функция возрастает.

Производная меняет знак с минуса на плюс, значит x=0,5x = 0,5 — точка минимума.

Типичные ошибки

  • Забыли применить правило произведения при дифференцировании (0,5−x)cos⁡x(0,5 - x)\cos x
  • Не учли, что sin⁡x\sin x не равен нулю на открытом интервале (0;π/2)(0; \pi/2)
  • Неправильно определили знак производной в интервалах или перепутали, где минимум и максимум
Непонятно?

Похожие задачи