Найти экстремумы функции f(x) = -12x + x^3

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения экстремумов функции f(x)=x312xf of x equals x cubed minus 12 x воспользуемся алгоритмом исследования функции с помощью производной. 1. Нахождение производной функции Сначала найдем первую производную функции: f(x)=(x312x)=3x212f prime of x equals open paren x cubed minus 12 x close paren prime equals 3 x squared minus 122. Определение критических точек Критические точки — это значения xx, при которых производная равна нулю: 3x212=03 x squared minus 12 equals 0 3x2=123 x squared equals 12 x2=4x squared equals 4 x1=2,x2=-2x sub 1 equals 2 comma space x sub 2 equals negative 23. Исследование знаков производной Разделим числовую прямую на интервалы полученными точками и определим знак f(x)f prime of x на каждом из них:

  • Интервал (;-2)open paren negative infinity ; negative 2 close paren: Возьмем x=-3x equals negative 3. f(-3)=3(-3)212=2712=15>0f prime of negative 3 equals 3 open paren negative 3 close paren squared minus 12 equals 27 minus 12 equals 15 is greater than 0. Производная положительна, функция возрастает. Интервал (-2;2)open paren negative 2 ; 2 close paren: Возьмем x=0x equals 0. f(0)=3(0)212=-12<0f prime of 0 equals 3 open paren 0 close paren squared minus 12 equals negative 12 is less than 0. Производная отрицательна, функция убывает. Интервал (2;+)open paren 2 ; positive infinity close paren: Возьмем x=3x equals 3. f(3)=3(3)212=2712=15>0f prime of 3 equals 3 open paren 3 close paren squared minus 12 equals 27 minus 12 equals 15 is greater than 0. Производная положительна, функция возрастает.

4. Определение точек экстремума

  • Точка максимума: В точке x=-2x equals negative 2 производная меняет знак с плюса на минус. Следовательно, x=-2x equals negative 2 — точка локального максимума. Точка минимума: В точке x=2x equals 2 производная меняет знак с минуса на плюс. Следовательно, x=2x equals 2 — точка локального минимума.

5. Вычисление значений функции в точках экстремума Найдем ординаты (значения yy) для этих точек:

  • Для максимума:
    f(-2)=(-2)312(-2)=-8+24=16f of negative 2 equals open paren negative 2 close paren cubed minus 12 open paren negative 2 close paren equals negative 8 plus 24 equals 16 Для минимума:
    f(2)=(2)312(2)=824=-16f of 2 equals open paren 2 close paren cubed minus 12 open paren 2 close paren equals 8 minus 24 equals negative 16

Итоговый результат

Тип экстремума Точка ( xx)Значение функции ( yy)
Максимум -2negative 2 1616
Минимум 22 -16negative 16

Ответ: Точка максимума (-2;16)open paren negative 2 ; 16 close paren, точка минимума (2;-16)open paren 2 ; negative 16 close paren. Вы хотите, чтобы я также нашел точки перегиба этой функции?

Форма ответа

Ваш аватар