Найдите точку максимума функции f(х)= (х+7)^{2} e^{4-х}

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Точкой максимума функции f(x)=(x+7)2e4xf of x equals open paren x plus 7 close paren squared e raised to the 4 minus x power является x=-5x equals negative 5. ️ Шаг 1: Нахождение производной функции Для нахождения экстремумов функции необходимо вычислить её производную f(x)f prime of x. Используем правило дифференцирования произведения (uv)=uv+uvopen paren u v close paren prime equals u prime v plus u v prime и цепное правило для сложной функции: f(x)=((x+7)2)e4x+(x+7)2(e4x)f prime of x equals open paren open paren x plus 7 close paren squared close paren prime e raised to the 4 minus x power plus open paren x plus 7 close paren squared open paren e raised to the 4 minus x power close paren primeВычисляем производные отдельных множителей: ((x+7)2)=2(x+7)open paren open paren x plus 7 close paren squared close paren prime equals 2 open paren x plus 7 close paren (e4x)=e4x(4x)=e4xopen paren e raised to the 4 minus x power close paren prime equals e raised to the 4 minus x power center dot open paren 4 minus x close paren prime equals negative e raised to the 4 minus x powerПодставляем их в выражение: f(x)=2(x+7)e4x(x+7)2e4xf prime of x equals 2 open paren x plus 7 close paren e raised to the 4 minus x power minus open paren x plus 7 close paren squared e raised to the 4 minus x power️ Шаг 2: Нахождение критических точек Приравниваем производную к нулю для поиска стационарных точек. Вынесем общий множитель (x+7)e4xopen paren x plus 7 close paren e raised to the 4 minus x power за скобки: (x+7)e4x(2(x+7))=0open paren x plus 7 close paren e raised to the 4 minus x power open paren 2 minus open paren x plus 7 close paren close paren equals 0 (x+7)e4x(x5)=0open paren x plus 7 close paren e raised to the 4 minus x power open paren negative x minus 5 close paren equals 0 Так как e4x>0e raised to the 4 minus x power is greater than 0 при любых xx, уравнение распадается на два:

  1. x+7=0x1=-7x plus 7 equals 0 implies x sub 1 equals negative 7 x5=0x2=-5negative x minus 5 equals 0 implies x sub 2 equals negative 5

️ Шаг 3: Определение знаков производной и характера точек Проанализируем знак производной f(x)=(x+7)(x+5)e4xf prime of x equals negative open paren x plus 7 close paren open paren x plus 5 close paren e raised to the 4 minus x power на полученных интервалах:

  1. На интервале (;-7)open paren negative infinity ; negative 7 close paren: возьмем x=-10x equals negative 10, тогда f(-10)=(-3)(-5)(+)<0f prime of negative 10 equals negative open paren negative 3 close paren open paren negative 5 close paren open paren positive close paren is less than 0. Функция убывает. На интервале (-7;-5)open paren negative 7 ; negative 5 close paren: возьмем x=-6x equals negative 6, тогда f(-6)=(1)(-1)(+)>0f prime of negative 6 equals negative open paren 1 close paren open paren negative 1 close paren open paren positive close paren is greater than 0. Функция возрастает. На интервале (-5;+)open paren negative 5 ; positive infinity close paren: возьмем x=0x equals 0, тогда f(0)=(7)(5)(+)<0f prime of 0 equals negative open paren 7 close paren open paren 5 close paren open paren positive close paren is less than 0. Функция убывает.

Точка максимума — это точка, в которой производная меняет знак с плюса на минус. Это происходит в точке x=-5x equals negative 5. Ответ: -5 Укажите, требуется ли проверка значения функции в найденной точке или расчет второй производной для подтверждения экстремума.

Форма ответа

Ваш аватар