Чтобы найти число, при котором разность его квадрата и его удвоенного значения минимальна, составим математическую модель задачи. 1. Составление функции Пусть искомое число будет . Тогда условие «разность квадрата числа и его удвоенного значения» можно записать в виде функции: Нам необходимо найти значение , при котором эта функция принимает минимальное значение. 2. Способ через выделение полного квадрата Это наиболее наглядный способ, позволяющий найти минимум без использования производной. Преобразуем выражение:
- Возьмем . Чтобы дополнить его до полного квадрата, добавим и вычтем единицу:
Свернем первые три слагаемых по формуле квадрата разности:
Так как квадрат любого числа всегда неотрицателен (минимум равен 0 при ), то наименьшее значение всей функции достигается именно в этой точке. 3. Способ через производную Для нахождения экстремума функции найдем её производную и приравняем её к нулю:
- Находим производную:
Приравниваем к нулю:
Поскольку вторая производная положительна, точка является точкой минимума. 4. Анализ свойств параболы Графиком функции является парабола, ветви которой направлены вверх. Минимальное значение такой функции находится в её вершине. Координата вершины параболы вычисляется по формуле: В нашем случае , : Ответ: Искомое число равно 1. (При этом само минимальное значение разности составит ). Хотите, чтобы я решил аналогичную задачу с другими условиями или более сложной функцией?