Y=-x^2+1/x найти точку минимума

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения точки минимума функции y=x2+1xy equals negative x squared plus 1 over x end-fraction воспользуемся методами дифференциального исчисления. 1. Нахождение производной функции Сначала найдем первую производную функции по переменной xx: y=ddx(x2+x-1)y prime equals d over d x end-fraction open paren negative x squared plus x to the negative 1 power close paren y=-2x1x2y prime equals negative 2 x minus the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction 2. Определение критических точек Чтобы найти экстремумы, приравняем производную к нулю: -2x1x2=0negative 2 x minus the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction equals 0 Перенесем слагаемые и решим уравнение: -2x=1x2negative 2 x equals the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction -2x3=1negative 2 x cubed equals 1 x3=12x cubed equals negative one-half x=123=123x equals the cube root of negative one-half end-root equals negative the fraction with numerator 1 and denominator the cube root of 2 end-root end-fraction Приблизительное значение: x-0.7937x is approximately equal to negative 0.7937. 3. Исследование характера точки (вторая производная) Чтобы убедиться, что найденная точка является именно точкой минимума, найдем вторую производную: y=ddx(-2xx-2)y double prime equals d over d x end-fraction open paren negative 2 x minus x to the negative 2 power close paren y=-2+2x3y double prime equals negative 2 plus the fraction with numerator 2 and denominator x cubed end-fraction Подставим значение x3=12x cubed equals negative one-half в выражение для второй производной: y=-2+2-1/2y double prime equals negative 2 plus the fraction with numerator 2 and denominator negative 1 / 2 end-fraction y=-24=-6y double prime equals negative 2 minus 4 equals negative 64. Анализ результата Согласно правилам исследования функции:

  • Если y>0y double prime is greater than 0 в критической точке, это точка минимума. Если y<0y double prime is less than 0 в критической точке, это точка максимума.

В данном случае y=-6y double prime equals negative 6, что меньше нуля. Следовательно, точка x=123x equals negative the fraction with numerator 1 and denominator the cube root of 2 end-root end-fraction является точкой локального максимума, а не минимума. Заключение Исследование функции показывает, что на всей области определения ( x0x is not equal to 0):

  • При x<0x is less than 0 функция имеет только точку максимума. При x>0x is greater than 0 производная y=-2x1x2y prime equals negative 2 x minus the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction всегда отрицательна, следовательно, функция монотонно убывает.

У данной функции точек минимума не существует. Я могу построить график этой функции, чтобы вы могли наглядно увидеть её поведение и отсутствие локальных минимумов. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар