Поиск точек экстремума локального минимума и максимума функций (страница 2)

\(\blacktriangleright\) Если функция задана как частное двух других функций, то \[{\Large{\left(\dfrac fg\right)'=\dfrac{f'\cdot g-f\cdot g'}{g^2}}}\]
\(\blacktriangleright\) Для того, чтобы найти точки экстремума, необходимо схематично изобразить график функции.
В задачах из данной подтемы это можно сделать с помощью производной: найти промежутки возрастания (\(f'>0\)) и убывания (\(f'<0\)) функции, критические точки (где \(f'=0\) или \(f'\) не существует).
\[\begin{array}{|r|c|c|}
\hline & \text{Функция } f(x) & \text{Производная } f'(x)\\
\hline
\textbf{1} & c & 0\\&&\\
\textbf{2} & x^a & a\cdot x^{a-1}\\&&\\
\textbf{3} & \ln x & \dfrac1x\\&&\\
\textbf{4} & \log_ax & \dfrac1{x\cdot \ln a}\\&&\\
\textbf{5} & e^x & e^x\\&&\\
\textbf{6} & a^x & a^x\cdot \ln a\\&&\\
\textbf{7} & \sin x & \cos x\\&&\\
\textbf{8} & \cos x & -\sin x\\[1ex]
\hline
\end{array} \quad \quad \quad \quad
\begin{array}{|r|c|c|}
\hline & \text{Функция } f(x) & \text{Производная } f'(x)\\
\hline
\textbf{9} & \mathrm{tg}\, x & \dfrac1{\cos^2 x}\\&&\\
\textbf{10} & \mathrm{ctg}\, x & -\,\dfrac1{\sin^2 x}\\&&\\
\textbf{11} & \arcsin x & \dfrac1{\sqrt{1-x^2}}\\&&\\
\textbf{12} & \arccos x & -\,\dfrac1{\sqrt{1-x^2}}\\&&\\
\textbf{13} & \mathrm{arctg}\, x & \dfrac1{1+x^2}\\&&\\
\textbf{14} & \mathrm{arcctg}\, x & -\,\dfrac1{1+x^2}\\[0.5ex]
\hline
\end{array}\]
Найдите точку минимума функции \(y = \dfrac{2x^3 + 1}{\sqrt[3]{4}x^2}\) на промежутке \((0; 3]\).
ОДЗ: \(x\neq 0\).
1) \[y' = \dfrac{6\sqrt[3]{4}x^4 - 2\sqrt[3]{4}x(2x^3 + 1)}{\sqrt[3]{16}x^4} = \dfrac{2\sqrt[3]{4}(x^3 - 1)}{\sqrt[3]{16}x^3}\]
Найдём критические точки (то есть внутренние точки области определения функции, в которых её производная равна \(0\) или не существует): \[\dfrac{2\sqrt[3]{4}(x^3 - 1)}{\sqrt[3]{16}x^3} = 0\qquad\Leftrightarrow\qquad x = 1\,.\] Производная не существует при \(x = 0\).
2) Найдём промежутки знакопостоянства \(y'\):
3) Найдём промежутки знакопостоянства \(y'\) на рассматриваемом промежутке \((0; 3]\):
4) Эскиз графика на промежутке \((0; 3]\):
Таким образом, \(x = 1\) – точка минимума функции \(y\) на промежутке \((0; 3]\).