Исследуйте на монотонность и экстремумы функцию: а) f(x) = (x-1)^2(x+2) б) f(x) = 4 корня из x - x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для функции f(x)=(x1)2(x+2)f of x equals open paren x minus 1 close paren squared open paren x plus 2 close paren критические точки x=-1x equals negative 1 (максимум) и x=1x equals 1 (минимум); функция возрастает на (,-1]open paren negative infinity comma negative 1 close bracket и [1,+)open bracket 1 comma positive infinity close paren. Для f(x)=4xxf of x equals 4 the square root of x end-root minus x критическая точка x=4x equals 4 (максимум); функция возрастает на [0,4]open bracket 0 comma 4 close bracket и убывает на [4,+)open bracket 4 comma positive infinity close paren. ️ Шаг 1: Анализ функции f(x) = (x-1)^2(x+2)

  1. Производная: Раскроем скобки или используем правило произведения: f(x)=(x22x+1)(x+2)=x33x+2f of x equals open paren x squared minus 2 x plus 1 close paren open paren x plus 2 close paren equals x cubed minus 3 x plus 2. Тогда f(x)=3x23=3(x1)(x+1)f prime of x equals 3 x squared minus 3 equals 3 open paren x minus 1 close paren open paren x plus 1 close paren. Критические точки: f(x)=0f prime of x equals 0 при x=1x equals 1 и x=-1x equals negative 1. Монотонность:
    • На (,-1)open paren negative infinity comma negative 1 close paren и (1,+)open paren 1 comma positive infinity close paren производная f(x)>0f prime of x is greater than 0 — функция возрастает. На (-1,1)open paren negative 1 comma 1 close paren производная f(x)<0f prime of x is less than 0 — функция убывает.
    Экстремумы:
    • В точке x=-1x equals negative 1 знак меняется с +positive на negative, это локальный максимум: f(-1)=(-2)21=4f of negative 1 equals open paren negative 2 close paren squared center dot 1 equals 4. В точке x=1x equals 1 знак меняется с negative на +positive, это локальный минимум: f(1)=023=0f of 1 equals 0 squared center dot 3 equals 0.

️ Шаг 2: Анализ функции f(x) = 4\sqrt{x} - x

  1. Область определения: D(f)=[0,+)cap D open paren f close paren equals open bracket 0 comma positive infinity close paren. Производная: f(x)=412x1=2x1f prime of x equals 4 center dot the fraction with numerator 1 and denominator 2 the square root of x end-root end-fraction minus 1 equals the fraction with numerator 2 and denominator the square root of x end-root end-fraction minus 1 . Критические точки: f(x)=0x=2x=4f prime of x equals 0 implies the square root of x end-root equals 2 implies x equals 4 . Монотонность:
    • На (0,4)open paren 0 comma 4 close paren производная f(x)>0f prime of x is greater than 0 (например, f(1)=1f prime of 1 equals 1) — функция возрастает. На (4,+)open paren 4 comma positive infinity close paren производная f(x)<0f prime of x is less than 0 (например, f(9)=231=13f prime of 9 equals two-thirds minus 1 equals negative one-third ) — функция убывает.
    Экстремумы:
    • В точке x=4x equals 4 производная меняет знак с +positive на negative, это локальный максимум: f(4)=424=4f of 4 equals 4 center dot 2 minus 4 equals 4.

Ответ: а) Возрастает на (,-1][1,+)open paren negative infinity comma negative 1 close bracket union open bracket 1 comma positive infinity close paren, убывает на [-1,1]open bracket negative 1 comma 1 close bracket. Точки экстремума: xmax=-1x sub m a x end-sub equals negative 1 ( y=4y equals 4), xmin=1x sub m i n end-sub equals 1 ( y=0y equals 0). б) Возрастает на [0,4]open bracket 0 comma 4 close bracket, убывает на [4,+)open bracket 4 comma positive infinity close paren. Точка экстремума: xmax=4x sub m a x end-sub equals 4 ( y=4y equals 4). Нужно ли построить графики этих функций для визуализации полученных точек и интервалов?

Форма ответа

Ваш аватар