Найдите точку минимума функции y = x^3-27x^2+15

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения точки минимума функции y=x327x2+15y equals x cubed minus 27 x squared plus 15 воспользуемся алгоритмом исследования функции с помощью производной. 1. Нахождение производной функции Используем правила дифференцирования степенной функции (xn)=nxn1open paren x to the n-th power close paren prime equals n center dot x raised to the n minus 1 power и константы (C)=0open paren cap C close paren prime equals 0: y=(x3)(27x2)+(15)y prime equals open paren x cubed close paren prime minus open paren 27 x squared close paren prime plus open paren 15 close paren prime y=3x2227x+0y prime equals 3 x squared minus 2 center dot 27 x plus 0 y=3x254xy prime equals 3 x squared minus 54 x2. Поиск критических точек Приравняем производную к нулю, чтобы найти точки, в которых функция может иметь экстремум: 3x254x=03 x squared minus 54 x equals 0 Вынесем общий множитель 3x3 x за скобки: 3x(x18)=03 x open paren x minus 18 close paren equals 0 Отсюда получаем два корня:

  1. 3x=0x1=03 x equals 0 implies x sub 1 equals 0 x18=0x2=18x minus 18 equals 0 implies x sub 2 equals 18

3. Определение знаков производной и характера точек Разделим числовую прямую на интервалы найденными точками (;0)open paren negative infinity ; 0 close paren, (0;18)open paren 0 ; 18 close paren и (18;+)open paren 18 ; positive infinity close paren и определим знак производной y=3x(x18)y prime equals 3 x open paren x minus 18 close paren на каждом из них:

  • Интервал (;0)open paren negative infinity ; 0 close paren: Возьмем x=-1x equals negative 1.
    y(-1)=3(-1)(-118)=-3(-19)=57>0y prime open paren negative 1 close paren equals 3 center dot open paren negative 1 close paren center dot open paren negative 1 minus 18 close paren equals negative 3 center dot open paren negative 19 close paren equals 57 is greater than 0. Производная положительна, функция возрастает. Интервал (0;18)open paren 0 ; 18 close paren: Возьмем x=1x equals 1.
    y(1)=31(118)=3(-17)=-51<0y prime open paren 1 close paren equals 3 center dot 1 center dot open paren 1 minus 18 close paren equals 3 center dot open paren negative 17 close paren equals negative 51 is less than 0. Производная отрицательна, функция убывает. Интервал (18;+)open paren 18 ; positive infinity close paren: Возьмем x=19x equals 19.
    y(19)=319(1918)=571=57>0y prime open paren 19 close paren equals 3 center dot 19 center dot open paren 19 minus 18 close paren equals 57 center dot 1 equals 57 is greater than 0. Производная положительна, функция возрастает.

4. Вывод Точка минимума — это точка, в которой производная меняет знак с минуса на плюс. В данном случае это происходит в точке x=18x equals 18. Ответ: 18. Хотите узнать, как найти наименьшее значение этой функции на конкретном промежутке?

Форма ответа

Ваш аватар