Найдите наименьшее значение функции:у=4х^3-9х^2+13 на отрезке [1,3]

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Наименьшее значение функции y=4x39x2+13y equals 4 x cubed minus 9 x squared plus 13 на отрезке [1,3]open bracket 1 comma 3 close bracket равно 8. ️ Шаг 1: Нахождение производной функции Для исследования функции на экстремумы найдем её производную, используя правило дифференцирования степенной функции (xn)=nxn1open paren x to the n-th power close paren prime equals n x raised to the n minus 1 power: y=(4x39x2+13)=12x218xy prime equals open paren 4 x cubed minus 9 x squared plus 13 close paren prime equals 12 x squared minus 18 x️ Шаг 2: Нахождение критических точек Приравняем производную к нулю, чтобы найти точки, в которых наклон касательной равен нулю: 12x218x=012 x squared minus 18 x equals 0 Вынесем общий множитель 6x6 x за скобки: 6x(2x3)=06 x open paren 2 x minus 3 close paren equals 0 Отсюда получаем два корня:

  1. x1=0x sub 1 equals 0 2x=3x2=1,52 x equals 3 implies x sub 2 equals 1 comma 5

️ Шаг 3: Отбор точек на заданном отрезке Проверим, какие из найденных точек принадлежат отрезку [1,3]open bracket 1 comma 3 close bracket:

  • x1=0x sub 1 equals 0 не принадлежит отрезку [1,3]open bracket 1 comma 3 close bracket. x2=1,5x sub 2 equals 1 comma 5 принадлежит отрезку [1,3]open bracket 1 comma 3 close bracket.

️ Шаг 4: Вычисление значений функции Вычислим значения функции y(x)y open paren x close paren в критической точке x=1,5x equals 1 comma 5 и на концах отрезка ( x=1x equals 1 и x=3x equals 3):

  1. В точке x=1x equals 1:
    y(1)=413912+13=49+13=8y open paren 1 close paren equals 4 center dot 1 cubed minus 9 center dot 1 squared plus 13 equals 4 minus 9 plus 13 equals 8 В точке x=1,5x equals 1 comma 5:
    y(1,5)=4(1,5)39(1,5)2+13=43,37592,25+13=13,520,25+13=6,25y open paren 1 comma 5 close paren equals 4 center dot open paren 1 comma 5 close paren cubed minus 9 center dot open paren 1 comma 5 close paren squared plus 13 equals 4 center dot 3 comma 375 minus 9 center dot 2 comma 25 plus 13 equals 13 comma 5 minus 20 comma 25 plus 13 equals 6 comma 25 В точке x=3x equals 3:
    y(3)=433932+13=42799+13=10881+13=40y open paren 3 close paren equals 4 center dot 3 cubed minus 9 center dot 3 squared plus 13 equals 4 center dot 27 minus 9 center dot 9 plus 13 equals 108 minus 81 plus 13 equals 40

️ Шаг 5: Выбор наименьшего значения Сравним полученные результаты: y(1)=8y open paren 1 close paren equals 8, y(1,5)=6,25y open paren 1 comma 5 close paren equals 6 comma 25, y(3)=40y open paren 3 close paren equals 40. Наименьшим из них является 6,25. Однако, если перепроверить расчет y(1)y open paren 1 close paren, получается 88. Проверим еще раз y(1,5)y open paren 1 comma 5 close paren: 13,520,25+13=26,520,25=6,2513 comma 5 minus 20 comma 25 plus 13 equals 26 comma 5 minus 20 comma 25 equals 6 comma 25. Исправление: При сравнении значений 88, 6,256 comma 25 и 4040, наименьшим является 6,25. Ответ: Наименьшее значение функции на данном отрезке составляет 6,25. Нужно ли вам найти наибольшее значение этой же функции на указанном интервале?

Форма ответа

Ваш аватар