Исследовать на максимум и минимум функцию у=х^4-12х^2+9

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для исследования функции y=x412x2+9y equals x to the fourth power minus 12 x squared plus 9 на экстремумы (максимумы и минимумы) воспользуемся алгоритмом дифференциального исчисления. 1. Нахождение производной функции Для определения критических точек найдем первую производную функции: y=(x412x2+9)=4x324xy prime equals open paren x to the fourth power minus 12 x squared plus 9 close paren prime equals 4 x cubed minus 24 x2. Нахождение критических точек Приравняем производную к нулю: 4x324x=04 x cubed minus 24 x equals 0Вынесем общий множитель за скобки: 4x(x26)=04 x open paren x squared minus 6 close paren equals 0Отсюда получаем три корня:

  1. 4x=0x1=04 x equals 0 ⟹ bold x sub 1 equals 0 x26=0x2=6x2=6x squared minus 6 equals 0 ⟹ x squared equals 6 ⟹ bold x sub 2 equals negative the square root of 6 end-root x3=6bold x sub 3 equals the square root of 6 end-root

3. Определение знаков производной Разделим числовую прямую на интервалы критическими точками и определим знак yy prime на каждом из них:

  • (;6)open paren negative infinity ; negative the square root of 6 end-root close paren : возьмем x=-3x equals negative 3, тогда y(-3)=4(-27)24(-3)=-108+72=-36<0y prime open paren negative 3 close paren equals 4 open paren negative 27 close paren minus 24 open paren negative 3 close paren equals negative 108 plus 72 equals negative 36 is less than 0 (убывание) (6;0)open paren negative the square root of 6 end-root ; 0 close paren : возьмем x=-1x equals negative 1, тогда y(-1)=-4+24=20>0y prime open paren negative 1 close paren equals negative 4 plus 24 equals 20 is greater than 0 (возрастание) (0;6)open paren 0 ; the square root of 6 end-root close paren : возьмем x=1x equals 1, тогда y(1)=424=-20<0y prime open paren 1 close paren equals 4 minus 24 equals negative 20 is less than 0 (убывание) (6;+)open paren the square root of 6 end-root ; positive infinity close paren : возьмем x=3x equals 3, тогда y(3)=10872=36>0y prime open paren 3 close paren equals 108 minus 72 equals 36 is greater than 0 (возрастание)

4. Вычисление экстремумов Определим характер точек и вычислим значения функции в них:

Точка xx Знак yy primeТип экстремумаЗначение функции yy
x=6x equals negative the square root of 6 end-root с negative на +positiveМинимум y(6)=(6)412(6)2+9=3672+9=-27y open paren negative the square root of 6 end-root close paren equals open paren negative the square root of 6 end-root close paren to the fourth power minus 12 open paren negative the square root of 6 end-root close paren squared plus 9 equals 36 minus 72 plus 9 equals negative 27
x=0x equals 0с +positive на negativeМаксимум y(0)=0412(0)2+9=9y open paren 0 close paren equals 0 to the fourth power minus 12 open paren 0 close paren squared plus 9 equals 9
x=6x equals the square root of 6 end-root с negative на +positiveМинимум y(6)=(6)412(6)2+9=3672+9=-27y open paren the square root of 6 end-root close paren equals open paren the square root of 6 end-root close paren to the fourth power minus 12 open paren the square root of 6 end-root close paren squared plus 9 equals 36 minus 72 plus 9 equals negative 27

Итоговый результат:

  • Точки минимума: x=6x equals negative the square root of 6 end-root и x=6x equals the square root of 6 end-root . Минимальное значение функции ymin=-27y sub m i n end-sub equals negative 27. Точка максимума: x=0x equals 0. Максимальное значение функции ymax=9y sub m a x end-sub equals 9.

Я могу также найти точки перегиба этой функции для построения точного графика. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар