Тема 12. Исследование функций с помощью производной

12.12 Поиск наибольшего/наименьшего значения у смешанных функций

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 задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#2754

Найдите наименьшее значение функции y =  3x3e3x + 2x2e2x + xex  на отрезке [0;2]  .

Показать ответ и решение

Первый способ

y′ = 9x2e3x + 9x3e3x + 4xe2x + 4x2e2x + ex + xex

Так как при любом x ∈ [0;2]  верно: ex > 0  , e2x > 0  , e3x > 0  , x ≥ 0  , x2 ≥  0  , x3 ≥ 0  , то на [0;2]   ′
y >  0  , следовательно на отрезке [0;2]  функция y  возрастает, тогда наименьшее значение она достигает при x =  0  :

y(0) = 0.

Второй способ

При любом a > 0  функция xa  возрастает на [0;2]  ; 2) при любом b > 0  функция ebx  возрастает на [0;2]  ; 3) произведение возрастающих функций снова возрастающая функция; 4) сумма возрастающих функций снова возрастающая функция.

Из этих четырёх фактов следует, что данная в условии функция возрастает на [0;2 ]  , следовательно, наименьшее на [0;2]  значение она принимает в левом конце этого отрезка, то есть её наименьшее значение равно y(0) = 0  .

 

Третий способ

Заметим, что функция является сложной относительно t(x ) = x ⋅ ex  : y (t(x)) = 3t3 + 2t2 + t  . Следовательно, ее производную можно искать как производную сложной функции:

y′ = (3t3 + 2t2 + t)′ x ⋅ t′ = (9t2 + 4t + 1)   x ⋅ (x ⋅ ex + ex) = (9t2 + 4t + 1) x ⋅ ex(x + 1 )
                  t=x⋅e   x                 t=x⋅e                              t=x ⋅e
Заметим, что производная равна нулю тогда и только тогда, когда либо x + 1 = 0  , либо    2
(9t +  4t + 1 )t=x⋅ex = 0  (т.к.  x
e >  0  при всех x  ). Второе уравнение не имеет решений, т.к. дискриминант D <  0  . Следовательно, имеем
x + 1 =  0   ⇔    x = − 1.
Найдем знаки производной на отрезке [0;2 ]  :
 
PIC

 

Следовательно, на отрезке [0; 2]  функция y (x )  возрастает, значит, наименьшее значение она принимает в начале отрезке. Тогда

yнаим.(x) = y(0) = 0.
Ответ: 0

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!