Y=(x+2)^2 * e^3-x - найдите точку максимума функции!

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения точки максимума функции y=(x+2)2e3xy equals open paren x plus 2 close paren squared center dot e raised to the 3 minus x power воспользуемся стандартным алгоритмом исследования функции с помощью производной. 1. Нахождение производной функции Функция представляет собой произведение двух выражений: u=(x+2)2u equals open paren x plus 2 close paren squared и v=e3xv equals e raised to the 3 minus x power. Используем формулу производной произведения (uv)=uv+uvopen paren u center dot v close paren prime equals u prime v plus u v prime.

  1. Вычислим производную первой части:
    u=((x+2)2)=2(x+2)(x+2)=2(x+2)u prime equals open paren open paren x plus 2 close paren squared close paren prime equals 2 open paren x plus 2 close paren center dot open paren x plus 2 close paren prime equals 2 open paren x plus 2 close paren Вычислим производную второй части (сложная функция):
    v=(e3x)=e3x(3x)=e3x(-1)=e3xv prime equals open paren e raised to the 3 minus x power close paren prime equals e raised to the 3 minus x power center dot open paren 3 minus x close paren prime equals e raised to the 3 minus x power center dot open paren negative 1 close paren equals negative e raised to the 3 minus x power

Теперь соберем производную функции yy: y=2(x+2)e3x+(x+2)2(e3x)y prime equals 2 open paren x plus 2 close paren center dot e raised to the 3 minus x power plus open paren x plus 2 close paren squared center dot open paren negative e raised to the 3 minus x power close paren2. Упрощение выражения производной Для поиска критических точек вынесем общие множители (x+2)open paren x plus 2 close paren и e3xe raised to the 3 minus x power за скобки: y=e3x(x+2)[2(x+2)]y prime equals e raised to the 3 minus x power center dot open paren x plus 2 close paren center dot open bracket 2 minus open paren x plus 2 close paren close bracket y=e3x(x+2)(2x2)y prime equals e raised to the 3 minus x power center dot open paren x plus 2 close paren center dot open paren 2 minus x minus 2 close paren y=e3x(x+2)(x)y prime equals e raised to the 3 minus x power center dot open paren x plus 2 close paren center dot open paren negative x close paren y=x(x+2)e3xy prime equals negative x open paren x plus 2 close paren e raised to the 3 minus x power3. Поиск критических точек Приравняем производную к нулю: x(x+2)e3x=0negative x open paren x plus 2 close paren e raised to the 3 minus x power equals 0Так как e3xe raised to the 3 minus x power всегда больше нуля для любого xx, уравнение распадается на два:

  1. x=0x1=0negative x equals 0 implies bold x sub 1 equals 0 x+2=0x2=-2x plus 2 equals 0 implies bold x sub 2 equals negative 2

4. Определение точки максимума Проверим знаки производной на промежутках, используя метод интервалов:

  • Интервал (;-2)open paren negative infinity ; negative 2 close paren: Возьмем x=-3x equals negative 3.
    y(-3)=(-3)(-3+2)e3(-3)=3(-1)e6<0y prime open paren negative 3 close paren equals negative open paren negative 3 close paren open paren negative 3 plus 2 close paren e raised to the 3 minus open paren negative 3 close paren power equals 3 center dot open paren negative 1 close paren center dot e to the sixth power is less than 0. Функция убывает. Интервал (-2;0)open paren negative 2 ; 0 close paren: Возьмем x=-1x equals negative 1.
    y(-1)=(-1)(-1+2)e3(-1)=11e4>0y prime open paren negative 1 close paren equals negative open paren negative 1 close paren open paren negative 1 plus 2 close paren e raised to the 3 minus open paren negative 1 close paren power equals 1 center dot 1 center dot e to the fourth power is greater than 0. Функция возрастает. Интервал (0;+)open paren 0 ; positive infinity close paren: Возьмем x=1x equals 1.
    y(1)=(1)(1+2)e31=-3e2<0y prime open paren 1 close paren equals negative open paren 1 close paren open paren 1 plus 2 close paren e raised to the 3 minus 1 power equals negative 3 e squared is less than 0. Функция убывает.
Интервал (;-2)open paren negative infinity ; negative 2 close paren x=-2x equals negative 2 (-2;0)open paren negative 2 ; 0 close paren x=0x equals 0 (0;+)open paren 0 ; positive infinity close paren
Знак yy prime negative 00 +positive 00 negative
Поведение yy min max

Точка максимума — это значение xx, при котором производная меняет знак с плюса на минус. Это происходит в точке x=0x equals 0. Ответ: 0 Я могу также вычислить значение функции в этой точке или найти точки экстремума для похожих функций. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар