Найти экстремумы функции f(x)=e^x*(2x-3)

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения экстремумов функции f(x)=ex(2x3)f of x equals e to the x-th power open paren 2 x minus 3 close paren воспользуемся классическим алгоритмом исследования функции с помощью производной. 1. Нахождение производной функции Используем правило дифференцирования произведения функций (uv)=uv+uvopen paren u v close paren prime equals u prime v plus u v prime:

  1. Пусть u=exu equals e to the x-th power, тогда u=exu prime equals e to the x-th power. Пусть v=2x3v equals 2 x minus 3, тогда v=2v prime equals 2.

Вычисляем производную: f(x)=(ex)(2x3)+ex(2x3)f prime of x equals open paren e to the x-th power close paren prime center dot open paren 2 x minus 3 close paren plus e to the x-th power center dot open paren 2 x minus 3 close paren prime f(x)=ex(2x3)+ex2f prime of x equals e to the x-th power open paren 2 x minus 3 close paren plus e to the x-th power center dot 2Вынесем exe to the x-th power за скобки для упрощения: f(x)=ex(2x3+2)f prime of x equals e to the x-th power open paren 2 x minus 3 plus 2 close paren f(x)=ex(2x1)f prime of x equals e to the x-th power open paren 2 x minus 1 close paren2. Нахождение критических точек Для поиска экстремумов приравняем производную к нулю: ex(2x1)=0e to the x-th power open paren 2 x minus 1 close paren equals 0Так как показательная функция exe to the x-th power всегда строго больше нуля ( ex>0e to the x-th power is greater than 0) при любых значениях xx, уравнение сводится к линейному: 2x1=02 x minus 1 equals 0 2x=12 x equals 1 x=0.5x equals 0.5Критическая точка одна: x=0.5x equals 0.5. 3. Определение характера экстремума Исследуем знак производной f(x)f prime of x в окрестности точки x=0.5x equals 0.5:

  • При x<0.5x is less than 0.5: возьмем x=0x equals 0.
    f(0)=e0(201)=1(-1)=-1<0f prime of 0 equals e to the 0 power open paren 2 center dot 0 minus 1 close paren equals 1 center dot open paren negative 1 close paren equals negative 1 is less than 0. Функция убывает. При x>0.5x is greater than 0.5: возьмем x=1x equals 1.
    f(1)=e1(211)=e12.72>0f prime of 1 equals e to the first power open paren 2 center dot 1 minus 1 close paren equals e center dot 1 is approximately equal to 2.72 is greater than 0. Функция возрастает.

Так как производная меняет знак с минуса на плюс в точке x=0.5x equals 0.5, то это точка минимума. 4. Вычисление значения функции в точке экстремума Подставим x=0.5x equals 0.5 в исходную функцию f(x)f of x: f(0.5)=e0.5(20.53)f of 0.5 equals e to the 0.5 power open paren 2 center dot 0.5 minus 3 close paren f(0.5)=e(13)f of 0.5 equals the square root of e end-root open paren 1 minus 3 close paren f(0.5)=-2ef of 0.5 equals negative 2 the square root of e end-root Приблизительное значение: -21.649-3.298negative 2 center dot 1.649 is approximately equal to negative 3.298. Ответ: Функция имеет один экстремум — минимум.

  • Точка минимума: x=0.5x equals 0.5 Минимум функции: f(0.5)=-2ef of 0.5 equals negative 2 the square root of e end-root

Хотите, чтобы я проверил эту функцию на наличие точек перегиба?

Форма ответа

Ваш аватар