Тема 12. Исследование функций с помощью производной

12.13 Нетипичные задачи

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела исследование функций с помощью производной
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32496

Найдите наибольшее значение функции

   ∘ -------2-
y =  5− 4x − x
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

   ∘ ------2---
y =  −(x+ 2) + 9

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей    √ -
y1 =  x  и возрастающей при x< −2  и убывающей при x > −2  функции           2
y2 = −(x+ 2) +9  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< −2  и убывает при x> −2  , то есть x= −2  является точкой максимума.

Следовательно, в ней достигается наибольшее значение, и оно равно

       √----
y(−2)=  0+ 9= 3

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#32498

Найдите точку максимума функции

   ∘ -------2-
y =  4− 4x − x
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

   ∘ ------2---
y =  −(x+ 2) + 8

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей    √ -
y1 =  x  и возрастающей при x< −2  и убывающей при x > −2  функции           2
y2 = −(x+ 2) +8  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< −2  и убывает при x> −2  , то есть x= −2  является точкой максимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: -2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#32500

Найдите точку максимума функции

   ∘ ---------2-
y =  −6+ 12x − x
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

   ∘-------2---
y = − (x − 6) +30

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей    √ -
y1 = x  и возрастающей при x< 6  и убывающей при x >6  функции           2
y2 = −(x− 6) +30  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< 6  и убывает при x >6  , то есть x= 6  является точкой максимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#32501

Найдите точку минимума функции

   ∘-2--------
y = x + 6x+ 12
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

   ∘ ----2----
y =  (x+ 3) +3

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей    √ -
y1 =  x  и возрастающей при x> −3  и убывающей при x < −3  функции          2
y2 = (x+ 3) + 3  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> −3  и убывает при x< −3  , то есть x= −3  является точкой минимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: -3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#32504

Найдите точку минимума функции

   ∘-2--------
y = x − 6x+ 11
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

   ∘ ----2----
y =  (x− 3) +2

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей    √ -
y1 = x  и возрастающей при x> 3  и убывающей при x <3  функции          2
y2 = (x− 3) + 2  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> 3  и убывает при x <3  , то есть x= 3  является точкой минимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#32505

Найдите наименьшее значение функции

   ∘-2--------
y = x − 6x+ 13
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

   ∘ ----2----
y =  (x− 3) +4

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей    √ -
y1 = x  и возрастающей при x> 3  и убывающей при x <3  функции          2
y2 = (x− 3) + 4  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> 3  и убывает при x <3  , то есть x= 3  является точкой минимума.

Следовательно, наименьшего значения функция достигает в точке x= 3  , и оно равно

     ∘ ---------  √-
y(3)=  (3− 3)2+ 4= 4= 2

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#32497

Найдите точку максимума функции

              2
y =log2(2+ 2x− x )− 2
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

            2
y = log2(−(x− 1) +3)− 2

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =log x− 2
     2  и возрастающей при x < 1  и убывающей при x> 1  функции y2 = −(x− 1)2 +3  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< 1  и убывает при x >1  , то есть x= 1  является точкой максимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#32499

Найдите точку максимума функции

     6x−x2
y = 11
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

     −(x−3)2+9
y =11

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =11x  и возрастающей при x <3  и убывающей при x> 3  функции y2 = −(x− 3)2 +9  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< 3  и убывает при x >3  , то есть x= 3  является точкой максимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#32502

Найдите точку минимума функции

   x2+2x+3
y = 7
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

    (x+1)2+2
y =7

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =7x  и возрастающей при x > −1  и убывающей при x< −1  функции y2 = (x+ 1)2+ 2  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> −1  и убывает при x< −1  , то есть x= −1  является точкой минимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: -1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#32503

Найдите точку минимума функции

       2
y = log5(x − 6x+ 12)+2
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

            2
y =log5((x − 3) +3)+ 2

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =log x+2
     5  и возрастающей при x > 3  и убывающей при x< 3  функции y2 = (x− 3)2+ 3  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> 3  и убывает при x <3  , то есть x= 3  является точкой минимума.

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#32506

Найдите наименьшее значение функции

       2
y = log3(x − 6x+ 10)+2
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

            2
y =log3((x − 3) +1)+ 2

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =log x+2
     3  и возрастающей при x > 3  и убывающей при x< 3  функции y2 = (x− 3)2+ 1  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> 3  и убывает при x <3  , то есть x= 3  является точкой минимума.

Следовательно, наименьшего значения функция достигает в точке x= 3  , и оно равно

              2
y(3)=log3((3− 3) + 1)+ 2= log31+ 2= 2

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#32507

Найдите наименьшее значение функции

   x2+2x+5
y = 2
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

    (x+1)2+4
y =2

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =2x  и возрастающей при x > −1  и убывающей при x< −1  функции y2 = (x+ 1)2+ 4  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> −1  и убывает при x< −1  , то есть x= −1  является точкой минимума.

Следовательно, наименьшего значения функция достигает в точке x= −1  , и оно равно

        (−1+1)2+4   4
y(−1)= 2       = 2 = 16

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#32508

Найдите наименьшее значение функции

   x2−2x+3
y = 7
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

    (x−1)2+2
y =7

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 = 7x  и возрастающей при x> 1  и убывающей при x< 1  функции y2 = (x− 1)2+ 2  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x> 1  и убывает при x <1  , то есть x= 1  является точкой минимума.

Следовательно, наименьшего значения функция достигает в точке x= 1  , и оно равно

      (1−1)2+2   2
y(1)= 7      = 7 = 49

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 49

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#32509

Найдите наибольшее значение функции

        2
y = log 13(x + 6x+ 12)

на отрезке [−19;−1].

Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

            2
y =log13((x+ 3)+ 3)

Эта функция является композицией двух функций: убывающей y1 =log13 x  и возрастающей при x >− 3  и убывающей при x< −3  функции          2
y2 = (x+ 3) + 3  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< −3  и убывает при x> −3  , то есть x= −3  является точкой максимума.

Следовательно, так как эта точка принадлежит отрезку [−19;−1]  , в ней и достигается наибольшее значение, и оно равно

y(− 3)= log13((−3+ 3)2+ 3)= log13 3= −1

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: -1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#32510

Найдите наибольшее значение функции

    −7−6x−x2
y = 3
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

    −(x+3)2+2
y = 3

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =3x  и возрастающей при x < −3  и убывающей при x> −3  функции y2 = −(x+ 3)2 +2  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< −3  и убывает при x> −3  , то есть x= −3  является точкой максимума.

Следовательно, в ней достигается наибольшее значение, и оно равно

        −(−3+3)2+2   2
y(−3)= 3        = 3 = 9

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 9

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#32511

Найдите наибольшее значение функции

              2
y =log5(4− 2x− x )+ 3
Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

            2
y = log5(−(x+ 1) +5)+ 3

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей y1 =log x+ 3
      5  и возрастающей при x< −1  и убывающей при x >− 1  функции y2 = −(x+ 1)2+ 5  .

Следовательно, исходная функция возрастает при x< −1  и убывает при x> −1  , то есть x= −1  является точкой максимума.

Следовательно, в ней достигается наибольшее значение, и оно равно

                  2
y(−1)= log5(− (−1 +1) +5)+ 3= log55+ 3= 4

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#32531

Найдите наименьшее значение функции

    2x   x
y = e − 6e + 3

на отрезке [1;2]

Показать ответ и решение

Функцию можно переписать в виде

    x 2   x      x    2
y = (e ) − 6e + 3= (e − 3) − 6

Эта функция является композицией двух функций: возрастающей при x> 3  и убывающей при x< 3  функции y2 =(x− 3)2 − 6  и возрастающей y1 = ex  .

Следовательно, исходная функция возрастает при ex >3  ⇔   x> ln3  и убывает при ex < 3 ⇔   x< ln3  , то есть x= ln3  является точкой минимума.

Следовательно, наименьшего значения функция достигает в точке x= ln 3∈[1;2]  , и оно равно

           2
y(ln3)=(3− 3) − 6= −6

P.S. Композиция двух возрастающих или двух убывающих функций — возрастающая, а возрастающей и убывающей — убывающая.

Ответ: -6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#333

Найдите точку локального минимума функции

     x  x2 +-4-
y = e ⋅   x3   .

Показать ответ и решение

ОДЗ: x ⁄=  0  . Решим на ОДЗ:

1)

       (                            )
 ′    x  x2-+-4-  2x4-−--3x2(x2 +-4)     ex- 5    4     3       2
y =  e     x3   +         x6          =  x6(x  − x  + 4x  − 12x ).

Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна 0  или не существует):

ex
---(x5 − x4 + 4x3 − 12x2) = 0     ⇔      x5 − x4 + 4x3 − 12x2  = 0     ⇔       x3 − x2 + 4x − 12 = 0
x6
– на ОДЗ. Можно угадать корень x = 2  . После деления   3    2
x  − x  + 4x − 12  на (x − 2)  получим:
x2 + x + 6 = (x + 0,5)2 + 5,75 > 0.
Производная функции y  не определена при x = 0  , но x = 0  не входит в ОДЗ. Таким образом,
     ex
y′ = --(x − 2)(x2 + x + 6).
     x4
Для того, чтобы найти точки локального максимума/минимума функции, нужно понять, как схематично выглядит её график.

2) Найдём промежутки знакопостоянства  ′
y :
 
PIC
 
3) Эскиз графика y  :
 
PIC
 
Значит x =  2  – точка локального минимума функции y  .

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#334

Найдите точку локального максимума функции

       ((  )x )
y = sin    π-
          2 , принадлежащую [− 0, 5;2]  .

Показать ответ и решение

           (  )x    ( (  )x)
y ′ = ln π-⋅ π-  cos   π-    .
        2    2         2

Найдём критические точки:

  π   (π )x    (( π)x )                    ( (π )x)
ln --⋅  --  cos    --    = 0     ⇔       cos   --    = 0,
  2    2          2                           2
откуда находим:
( π)x    π-
  2   =  2 + πk,  k ∈ ℤ.

Среди x  из [− 0,5;2]  подходит только x = 1  . Проверим, что это точка локального максимума:

при − 0,5 < x < 1  имеем  ′
y > 0  ,

при 1 < x < 2  имеем y′ < 0  .

Значит x = 1  – точка локального максимума.

Ответ: 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#336

Найдите наибольшее значение функции

                    √-
y = 3ecos(3x)+2sin(3x)−  5   .

Показать ответ и решение

Так как et  возрастает, то наибольшее значение y  достигает там же, где и                      √ --
cos(3x) + 2sin(3x) −   5  .

С помощью формулы для косинуса разности (формула вспомогательного аргумента) можно преобразовать cos(3x) + 2sin(3x)  к более удобному виду:

 

                     √ --(  1            2         )       √--(    (       (  1 ) )               (       (  1 ) )         )       √ --   (            (  1 ) )
cos(3x) + 2sin(3x) =   5   √--cos(3x) + √---sin (3x)  =  =   5   cos  arccos  √---   ⋅ cos(3x) + sin arccos  √---   ⋅ sin(3x)  =  =   5cos   3x − arccos  √---
                            5             5                                    5                              5                                            5 .

 

Наибольшее значение √--   (             ( 1  ))
 5 cos  3x − arccos   √---
                       5 равно √ --
  5  , значит наибольшее значение y  равно   √ - √-
3e  5− 5 = 3  .

Ответ: 3
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!