Выяснить при каких значениях х производная функции принимает отрицательные значения f(x)=x^2-7x+10 f(x)=-3x^3+3x^2+4 f(x)=-x^2+4x f(x)=(1-3x)^3

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Производная функции принимает отрицательные значения при следующих условиях:

  1. Для f(x)=x27x+10f of x equals x squared minus 7 x plus 10 при x<3.5x is less than 3.5. Для f(x)=-3x3+3x2+4f of x equals negative 3 x cubed plus 3 x squared plus 4 при x(;0)(23;+)x is an element of open paren negative infinity ; 0 close paren union open paren two-thirds ; positive infinity close paren . Для f(x)=x2+4xf of x equals negative x squared plus 4 x при x>2x is greater than 2. Для f(x)=(13x)3f of x equals open paren 1 minus 3 x close paren cubed при x13x is not equal to one-third .

1. Вычисление производных функций Для решения задачи необходимо найти производную каждой функции, используя правила дифференцирования степени ( xn)=nxn1x to the n-th power close paren prime equals n x raised to the n minus 1 power и сложной функции:

  • Для f(x)=x27x+10f of x equals x squared minus 7 x plus 10:
    f(x)=2x7f prime of x equals 2 x minus 7 Для f(x)=-3x3+3x2+4f of x equals negative 3 x cubed plus 3 x squared plus 4:
    f(x)=-9x2+6xf prime of x equals negative 9 x squared plus 6 x Для f(x)=x2+4xf of x equals negative x squared plus 4 x:
    f(x)=-2x+4f prime of x equals negative 2 x plus 4 Для f(x)=(13x)3f of x equals open paren 1 minus 3 x close paren cubed:
    f(x)=3(13x)2(13x)=3(13x)2(-3)=-9(13x)2f prime of x equals 3 open paren 1 minus 3 x close paren squared center dot open paren 1 minus 3 x close paren prime equals 3 open paren 1 minus 3 x close paren squared center dot open paren negative 3 close paren equals negative 9 open paren 1 minus 3 x close paren squared

2. Решение неравенств f(x)<0f prime of x is less than 0 Теперь определим интервалы, на которых полученные выражения меньше нуля:

  1. 2x7<02 x minus 7 is less than 0
    2x<7x<3.52 x is less than 7 ⟹ x is less than 3.5 -9x2+6x<0negative 9 x squared plus 6 x is less than 0
    Разложим на множители: 3x(-3x+2)<03 x open paren negative 3 x plus 2 close paren is less than 0. Корни уравнения: x1=0x sub 1 equals 0, x2=23x sub 2 equals two-thirds . График — парабола, ветви которой направлены вниз. Отрицательные значения лежат вне корней:
    x(;0)(23;+)x is an element of open paren negative infinity ; 0 close paren union open paren two-thirds ; positive infinity close paren -2x+4<0negative 2 x plus 4 is less than 0
    -2x<-4x>2negative 2 x is less than negative 4 ⟹ x is greater than 2 -9(13x)2<0negative 9 open paren 1 minus 3 x close paren squared is less than 0
    Выражение (13x)2open paren 1 minus 3 x close paren squared всегда неотрицательно. Оно равно нулю при x=13x equals one-third . Чтобы произведение с -9negative 9 было строго меньше нуля, квадрат должен быть строго больше нуля:
    (13x)2>0x13open paren 1 minus 3 x close paren squared is greater than 0 ⟹ x is not equal to one-third

На графиках красным цветом выделены области, где производные соответствующих функций принимают отрицательные значения ( f(x)<0f prime of x is less than 0). Это соответствует интервалам убывания исходных функций. Ответ

  1. Для первой функции x(;3.5)x is an element of open paren negative infinity ; 3.5 close paren. Для второй функции x(;0)(23;+)x is an element of open paren negative infinity ; 0 close paren union open paren two-thirds ; positive infinity close paren . Для третьей функции x(2;+)x is an element of open paren 2 ; positive infinity close paren. Для четвертой функции x(;13)(13;+)x is an element of open paren negative infinity ; one-third close paren union open paren one-third ; positive infinity close paren .

Требуется ли вам дополнительно найти точки экстремума или критические точки для этих функций?

Форма ответа

Ваш аватар