Найти наибольшее и наименьшее значение функции : f(x)=x^3-1\3 *х

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения наибольшего и наименьшего значений функции f(x)=x313xf of x equals x cubed minus one-third x необходимо исследовать её поведение с помощью производной. Стоит отметить, что если область определения функции не ограничена конкретным отрезком [a,b]open bracket a comma b close bracket, то на всей числовой прямой функция может стремиться к бесконечности. 1. Нахождение производной Сначала найдем производную функции, чтобы определить критические точки: f(x)=(x313x)=3x213f prime of x equals open paren x cubed minus one-third x close paren prime equals 3 x squared minus one-third 2. Определение критических точек Приравняем производную к нулю: 3x213=03 x squared minus one-third equals 0 3x2=133 x squared equals one-third x2=19x squared equals one-nineth x1=13,x2=13x sub 1 equals one-third comma space x sub 2 equals negative one-third 3. Исследование экстремумов Определим знаки производной на промежутках:

  • На интервале (;-1/3)open paren negative infinity ; negative 1 / 3 close paren производная f(x)>0f prime of x is greater than 0 (функция возрастает). На интервале (-1/3;1/3)open paren negative 1 / 3 ; 1 / 3 close paren производная f(x)<0f prime of x is less than 0 (функция убывает). На интервале (1/3;+)open paren 1 / 3 ; positive infinity close paren производная f(x)>0f prime of x is greater than 0 (функция возрастает).

Следовательно:

  • x=-1/3x equals negative 1 / 3 — точка локального максимума. x=1/3x equals 1 / 3 — точка локального минимума.

4. Вычисление значений в точках экстремума Вычислим значения функции в этих точках:

  • Локальный максимум:
    f(-1/3)=(-1/3)313(-1/3)=127+19=-1+327=227f of open paren negative 1 / 3 close paren equals open paren negative 1 / 3 close paren cubed minus one-third open paren negative 1 / 3 close paren equals negative 1 over 27 end-fraction plus one-nineth equals the fraction with numerator negative 1 plus 3 and denominator 27 end-fraction equals 2 over 27 end-fraction Локальный минимум:
    f(1/3)=(1/3)313(1/3)=12719=1327=227f of open paren 1 / 3 close paren equals open paren 1 / 3 close paren cubed minus one-third open paren 1 / 3 close paren equals 1 over 27 end-fraction minus one-nineth equals the fraction with numerator 1 minus 3 and denominator 27 end-fraction equals negative 2 over 27 end-fraction

Итоговый анализ Результат зависит от того, рассматривается ли функция на всей прямой или на отрезке:

  1. На всей числовой прямой ( xRx is an element of the real numbers):
    • Так как limx+f(x)=+limit over x right arrow positive infinity of f of x equals positive infinity и limxf(x)=limit over x right arrow negative infinity of f of x equals negative infinity, то абсолютного наибольшего и наименьшего значений не существует. Есть только локальные экстремумы. Локальный максимум: 2/272 / 27 при x=-1/3x equals negative 1 / 3. Локальный минимум: -2/27negative 2 / 27 при x=1/3x equals 1 / 3.
  2. Если подразумевался конкретный отрезок:
    Необходимо подставить границы этого отрезка в функцию и сравнить их с полученными локальными экстремумами.

Если вы укажете конкретный интервал для xx, я смогу вычислить точные границы значений для этого промежутка.

Форма ответа

Ваш аватар