Найдите наибольшие и наименьшие значение функции y=3x^5-5x^3+1

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для функции y=3x55x3+1y equals 3 x to the fifth power minus 5 x cubed plus 1, рассматриваемой на всей числовой прямой, наибольшего и наименьшего значений не существует, так как пределы функции на бесконечности равны +positive infinity и negative infinity. ️ Шаг 1: Нахождение производной функции Для исследования функции на экстремумы необходимо найти её производную, используя правило дифференцирования степенной функции: y=(3x55x3+1)=15x415x2y prime equals open paren 3 x to the fifth power minus 5 x cubed plus 1 close paren prime equals 15 x to the fourth power minus 15 x squared️ Шаг 2: Нахождение критических точек Приравняем производную к нулю, чтобы найти точки, в которых наклон касательной равен нулю: 15x415x2=015 x to the fourth power minus 15 x squared equals 0Вынесем общий множитель за скобки: 15x2(x21)=015 x squared open paren x squared minus 1 close paren equals 0Отсюда получаем три критические точки: x1=0,x2=1,x3=-1x sub 1 equals 0 comma x sub 2 equals 1 comma x sub 3 equals negative 1️ Шаг 3: Анализ поведения функции и пределов Функция является многочленом нечетной (пятой) степени. Проанализируем её поведение на бесконечности:

  1. limx+(3x55x3+1)=+limit over x right arrow positive infinity of open paren 3 x to the fifth power minus 5 x cubed plus 1 close paren equals positive infinity limx(3x55x3+1)=limit over x right arrow negative infinity of open paren 3 x to the fifth power minus 5 x cubed plus 1 close paren equals negative infinity

Поскольку значения функции неограниченно растут при x+x right arrow positive infinity и неограниченно убывают при xx right arrow negative infinity, функция не имеет глобального максимума и минимума на множестве всех действительных чисел Rthe real numbers. В найденных критических точках функция достигает локальных экстремумов:

  • В точке x=-1x equals negative 1: y(-1)=3(-1)55(-1)3+1=-3+5+1=3y open paren negative 1 close paren equals 3 open paren negative 1 close paren to the fifth power minus 5 open paren negative 1 close paren cubed plus 1 equals negative 3 plus 5 plus 1 equals 3 (локальный максимум). В точке x=1x equals 1: y(1)=3(1)55(1)3+1=35+1=-1y open paren 1 close paren equals 3 open paren 1 close paren to the fifth power minus 5 open paren 1 close paren cubed plus 1 equals 3 minus 5 plus 1 equals negative 1 (локальный минимум). В точке x=0x equals 0 производная не меняет знак, это точка перегиба.

Ответ: На всей области определения (;+)open paren negative infinity ; positive infinity close paren функция не имеет наибольшего и наименьшего значений. Если к этой задаче прилагался конкретный отрезок, пожалуйста, укажите его для нахождения значений на границах. Уточните, требуется ли найти экстремумы на определенном интервале?

Форма ответа

Ваш аватар