Как найти точку максимума функции по уравнению. Как найти точку максимума функции по уравнению


Как найти точку максимума функции по уравнению

Как найти точку максимума функции по уравнению ф-ции у = ln (х — 11) — 5х + 2Существует порядок вычисления точек макс-ма ф-ции, согласно которому необходимо:

  1. Вычислить производную функции.
  2. Приравнять ее к нулю и решить ур-ние.
  3. Отметить вычисленные корни и точки, в которых производная указанной ф-ции не существует (если такие есть), на числовой прямой.
  4. Вычислить знаки производной на полученных интервалах.
  5. Сделать вывод о том, на каких промежутках функция возрастает или убывает.
  6. Определить точки максимума.

Теперь вернёмся к заданному уравнению функции у = ln (х — 11) — 5х + 2.Поскольку логарифм может существовать от положительного числа, то:х — 11 0х 11.Таким образом, числовая прямая будет ограничена частью, которая больше 11.Вычислим производную ф-ции:

   

Приравниваем значение производной к нулю:

   

   

   

   

   

Отмечаем точку 11, в которой функция не существует, и найденную точку 11,2 на числовой прямой.Вычисляем знаки производной на полученных двух интервалах. Для этого подставляем любое значение из каждого полученного интервала в ур-ние производной и показываем поведение ф-ции на рисунке:

   

   

Получаем, что в точке 11,2 производная изменяет знак с «+» на «—», то есть это т. максимума.

Ответ. 11,2.

ru.solverbook.com

Как найти точку минимума функции по уравнению

Как найти точку минимума функции по уравнению функции у = 4х — ln (х + 5) + 8Для определения точек минимума функции достаточно выполнить следующий порядок действий:

  1. Найти производную заданной функции.
  2. Приравнять выражение производной к нулю и решить его.
  3. Нанести корни уравнения на числовую прямую для получения промежутков. Также на ней нужно отметить точки, в которых производная не будет существовать.
  4. Найти на полученных промежутках знаки производной.
  5. Вычислить точки мин-ма.

Рассмотрим заданную ф-цию у = 4х — ln (х + 5) + 8.Для этой функции есть только одно ограничение — сумма под знаком логарифма не может быть меньше или равной нулю:х + 5 0x —5.То есть ф-ция существует только для аргумента больше —5.Производная заданной ф-ции:

   

Составим ур-ние:

   

   

   

   

   

Наносим на числовую прямую точку —5, в которой производная не может существовать, и точку —4,75. Найдем знаки производной на полученных промежутках. Для этого подставим в уравнение производной любое значение из каждого промежутка:

   

   

По поведению производной на промежутках делаем вывод, что если при х= —4,75 производная меняет знак с «—» на «+», то данная точка — т. минимума.

Ответ. — 4,75.

ru.solverbook.com

Нахождение точек максимума функции. Логарифмы.

   Здравствуйте, Дорогие друзья! Продолжаем рассматривать задания связанные с исследованием функций. Рекомендую повторить теорию, необходимую для решения задач на нахождение максимального (минимального) значения функции и на нахождение точек максимума (минимума) функции.

Задачи с логарифмами на нахождение наибольшего (наименьшего) значения функции мы уже рассмотрели. В этой статье рассмотрим три задачи, в которых стоит вопрос нахождения точек максимума (минимума) функций, при чём в заданной функции присутствует натуральный логарифм.  

Теоретический момент:

По определению логарифма – выражение стоящее под знаком логарифма должно быть больше нуля. *Это обязательно нужно учитывать не только в данных задачах, но и при решении уравнений и неравенств содержащих логарифм.

Алгоритм нахождения точек максимума (минимума) функции:

1. Вычисляем производную функции.

2. Приравниваем её к нулю, решаем уравнение.

3. Полученные корни отмечаем на числовой прямой. *Также на ней отмечаем точки, в которых производная не существует. Получим интервалы, на которых функция возрастает или убывает.

4. Определяем знаки производной на этих интервалах (подставляя произвольные значения из них в производную).

5. Делаем вывод.

Найдите точку максимума функции у = ln (х–11)–5х+2

Сразу  запишем, что х–11>0 (по определению логарифма), то есть х > 11.

Рассматривать функцию будем на интервале (11;∞).

Найдём производную заданной функции:

Найдем нули производной:

Точка х = 11 не входит в область определения функции и в ней производная не существует. Отмечаем на числовой оси две точки 11 и 11,2. Определим знаки производной функции, подставляя произвольные значения из интервалов (11;11,2) и (11,2;+∞) в найденную производную, и изобразим на рисунке поведение функции:

Таким образом, в точке х=11,2 производная функции меняет знак с положительного на отрицательный, значит это искомая точка максимума.

Ответ: 11,2  

Решите самостоятельно:

Найдите точку максимума функции у=ln (х+5)–2х+9.

Посмотреть решение

Найдите точку минимума функции у=4х– ln (х+5)+8

Сразу запишем, что х+5>0 (по свойству логарифма), то есть х>–5.

Рассматривать функцию будем на интервале  (– 5;+∞).

Найдём производную заданной функции:

Найдем нули производной:

Точка х = –5  не входит в область определения функции и в ней производная не существует. Отмечаем на числовой оси две точки –5 и –4,75. Определим знаки производной функции, подставляя произвольные значения из интервалов (–5;–4,75) и (–4,75;+∞) в найденную производную, и изобразим на рисунке поведение функции:

Таким образом, в точке х= –4,75  производная функции меняет знак с отрицательного на положительный,  значит это искомая точка минимума.

Ответ: – 4,75   

Решите самостоятельно:

Найдите точку минимума функции у=2х–ln (х+3)+7.

Посмотреть решение

Найдите точку максимума функции у = х2–34х+140lnх–10

По свойству логарифма выражение, стоящее под его знаком больше нуля, то есть х > 0.

Функцию будем рассматривать на интервале (0; +∞).

Найдём производную заданной функции:

Найдем нули производной:

Решая квадратное уравнение, получим: D = 9    х1 = 10   х2 = 7.

Точка х = 0  не входит в область определения функции и в ней производная не существует. Отмечаем на числовой оси три точки 0, 7 и 10.

Ось ох разбивается на интервалы:  (0;7),  (7;10), (10; +∞).

Определим знаки производной функции, подставляя произвольные значения из полученных интервалов в найденную производную, и изобразим на рисунке поведение функции:

Таким образом, в точке х = 7 производная функции меняет знак с положительного на  отрицательный,  значит это искомая точка максимума.

Ответ: 7

Решите самостоятельно:

Найдите точку максимума функции у = 2х2 –13х+9lnх+8

Посмотреть решение

В данной рубрике продолжим рассматривать задачи, не пропустите!

На этом всё. Успехов вам!

С уважением, Александр Крутицких 

P.S: Буду благодарен Вам, если расскажете о сайте в социальных сетях.

matematikalegko.ru

Как найти точку максимума и минимума

Точки максимума и минимума являются точками экстремума функции, которые находятся по определенному алгорифму. Это является главным показателем при изыскании функции. Точка x0 является точкой минимума, если для всех x из определенной окрестности x0 выполняется неравенство f(x) ? f(x0) (для точки максимума объективно обратное неравенство f(x) ? f(x0)).

Инструкция

1. Обнаружьте производную функции. Производная характеризует метаморфоза функции в определенной точке и определяется как предел отношения приращения функции к приращению довода, тот, что тяготится к нулю. Для ее нахождения воспользуйтесь таблицей производных. Скажем, производная функции y = x3 будет равна y’ = x2.

2. Приравняйте данную производную к нулю (в данном случае x2=0).

3. Обнаружьте значение переменной данного выражения. Это будут те значения, при которых данная производная будет равна 0. Для этого подставьте в выражение произвольные цифры взамен x, при которых все выражение станет нулевым. Скажем:2-2×2= 0(1-x)(1+x) = 0x1= 1, x2 = -1

4. Полученные значения нанесите на координатную прямую и высчитайте знак производной для всего из полученных интервалов. На координатной прямой отмечаются точки, которые принимаются за предисловие отсчета. Дабы высчитать значение на интервалах подставьте произвольные значения, подходящие по критериям. Скажем, для предыдущей функции до интервала -1 дозволено предпочесть значение -2. На интервале от -1 до 1 дозволено предпочесть 0, а для значений огромнее 1 выберите 2. Подставьте данные цифры в производную и узнаете знак производной. В данном случае производная с x = -2 будет равна -0,24, т.е. негативно и на данном интервале будет стоять знак минус. Если x=0, то значение будет равно 2, а значит на данном интервале ставится позитивный знак. Если x=1, то производная также будет равна -0,24 и потому ставится минус.

5. Если при прохождении через точку на координатной прямой производная меняет свой знак с минуса на плюс, то это точка минимума, а если с плюса на минус, то это точка максимума.

Точки максимума функции наравне с точками минимума именуются точками экстремума. В этих точках функция меняет нрав поведения. Экстремумы определяются на ограниченных числовых промежутках и неизменно являются локальными.

Инструкция

1. Процесс нахождения локальных экстремумов именуется изысканием функции и выполняется путем обзора первой и 2-й производной функции. Перед началом изыскания удостоверитесь, что данный промежуток значений довода принадлежит к возможным значениям. Скажем, для функции F=1/x значение довода х=0 неприемлемо. Либо для функции Y=tg(x) довод не может иметь значение х=90°.

2. Удостоверитесь, что функция Y дифференцируема на каждому заданном отрезке. Обнаружьте первую производную Y’. Видимо, что до достижения точки локального максимума функция повышается, а при переходе через максимум функция становится убывающей. Первая производная по своему физическому смыслу характеризует скорость метаморфозы функции. Пока функция нарастает, скорость этого процесса является величиной позитивной. При переходе через локальный максимум функция начинает убывать, и скорость процесса метаморфозы функции становится негативной. Переход скорости метаморфозы функции через нуль происходит в точке локального максимума.

3. Следственно, на участке возрастания функции ее первая производная позитивна для всех значений довода на этом промежутке. И напротив — на участке убывания функции значение первой производной поменьше нуля. В точке локального максимума значение первой производной равно нулю. Видимо, дабы обнаружить локальный максимум функции, нужно обнаружить точку х?, в которой первая производная этой функции равна нулю. При любом значении довода на исследуемом отрезке хх? — негативной.

4. Для нахождения х? решите уравнение Y’=0. Значение Y(х?) будет локальным максимумом, если вторая производная функции в этой точке поменьше нуля. Обнаружьте вторую производную Y», подставьте в полученное выражение значение довода х= х? и сравните итог вычислений с нулем.

5. Скажем, функция Y=-x?+x+1 на отрезке от -1 до 1 имеет постоянную производную Y’=-2x+1. При х=1/2 производная равна нулю, причем при переходе через эту точку производная меняет знак с «+» на «-». Вторая производная функции Y»=-2. Постройте по точкам график функции Y=-x?+x+1 и проверьте, является ли точка с абсциссой х=1/2 локальным максимумом на заданном отрезке числовой оси.

Видео по теме

Полезный совет Для нахождения производной существуют онлайн-сервисы, которые подсчитывают надобные значения и выводят итог. На таких сайтах дозволено обнаружить производную до 5 порядка.

jprosto.ru

Функции с числом е

  Функции с числом е. Друзья! На сайте «Математический тандем» проходит конкурс «Лучший комментатор декабря 2012 года», так что добро пожаловать, будут призы. В данной статье мы с вами рассмотрим задачи, входящие в сотав типовых заданий экзамена по математике, связанные с исследованием функций (где присутствует число е).

Рекомендую вам ещё раз внимательно прочитать статью «Исследование функций. Это нужно знать!» и освежить в памяти изложенную информацию. Не устану повторять, что для того чтобы решать задачи на нахождение наибольшего или наименьшего значения, задачи на нахождение экстремумов, важно понимать свойства производной для исследования функций, знать таблицу производных и правила дифференцирования.

После решения каждой задачи есть разъяснения другого подхода к решению (я обещал вам «хитрости» — они здесь). Рекомендую посмотреть, выглядит график показательной функции.

Рассмотрим задачи:

Найдите наименьшее значение функции у = (х–17)ех–16 

на отрезке [15;17].

Мы знаем, что для того, чтобы найти наибольшее или наименьшее значение функции на отрезке, необходимо вычислить её значение на границах заданного интервала и в точках, где производная равна нулю. Действуем по алгоритму:

1. Найдём производную заданной функции:

2. Найдем нули производной на заданном отрезке, то есть приравниваем производную к нулю и вычислим корни уравнения:

*Выражение ех-16 не равно нулю ни при каких х, так как известно, что показательная функция имеет положительные значения на всей области определения.

3. Определяем принадлежит ли найденная точка интервалу.

Точка х = 16  принадлежит интервалу  [15;17]. Значит значение функции будем вычислять в точках  15, 16 и 17:

*Учтите, что число е ≈ 2,71.  Это нецелое число и неконечная десятичная дробь, поэтому любое выражение с этим числом в подобных задачах на ЕГЭ не является верным ответом, но вы всё равно его проанализируйте. В данной задаче, если мы  –2 разделим на число 2,71  то результат будет лежать в пределах от –1 до 0 (можно посчитать столбиком для проверки).

4. Делаем вывод.

Таким образом, наименьшее значение функции равно  –1.

Ответ: –1

В этой статье  я обещал вам какие-то там «хитрости», которые можно использовать при решении. Если вы поняли теорию производной и знаете, как находить максимальные и минимальные значения, то тогда читайте дальше — представленный приём будет хорошим дополнительным «инструментом» и позволит решать подобные задания мгновенно.

Итак! Мы знаем, что ответом в задачах на ЕГЭ в части В должно быть целое число, либо конечная десятичная дробь.

Посмотрите на данную функцию. Сразу можно сказать, что  значение функции будет являться целым числом только при х = 16 или при х = 17,  и  ни при каких других значениях х. Поэтому достаточно вычислить:

и далее записать ответ.

Ещё один путь решения (без нахождения производной). Сразу подставляем в функцию все целые значения из интервала (их всего три 15, 16 и 17), вычисляем и выбираем наименьшее значение:

Решите самостоятельно:

Посмотреть решение 

 

Найдите точку минимума функции у = (х + 18)ех-18   

1. Найдём производную заданной функции:

2. Найдем нули производной:

Получаем, что х = –19.  

*Выражение ех-18 не равно нулю ни при каких х, так как известно, что показательная функция имеет положительные значения на всей области определения.

3. Определим знаки производной функции на интервалах (подставляем любые произвольные значения в производную) и изобразим на рисунке поведение функции:

В точке х = –19 функция меняет знак с отрицательного на положительный, значит это искомая точка минимума.

Ответ: –19 

Как решать быстрее данный тип задач?

Когда мы получили производную и приравняли её к нулю:

(х + 19)ех–18 = 0

Далее получили, что х=–19. Данное решение и будет являться ответом задачи. 

*То есть, в при решении данного типа задач, можно обойтись без определения знаков производной на интервалах. Но будьте осторожны! В других заданиях на нахождение максимума (минимума), где получите несколько нулей производной, её знаки на интервалах нужно определять обязательно.

Решите самостоятельно:

Посмотреть решение 

 

Найдите точку максимума функции у = (3х2 – 15х + 15)е7–х

Найдём производную заданной функции:

Найдем нули производной:

Число е7-х не может быть равно нулю, так как степень положительного числа всегда даст в результате число положительное. 

Решаем  – 3 (х–5)(х–2) = 0.  Получим х1 = 5  и  х2 = 2 .

Определим знаки производной функции (подставляя любые значения из интервалов в найденную производную) и изобразим на рисунке поведение функции:

В точке х = 5 функция меняет знак с положительного на отрицательный, значит это искомая точка максимума.

Ответ: 5

Решите самостоятельно:

Посмотреть решение 

 

Найдите наибольшее значение функции у = (22 – х)ех–21  

на отрезке [16;25].

Найдём производную заданной функции:

Найдем нули производной:

Число ех-21 не может быть равно нулю, так как степень положительного числа всегда даст в результате число положительное, значит х = 21.

Полученное значение принадлежит интервалу [16;25].

Вычислим значения данной в условии функции в точках 16, 21  и 25:

*То есть на границах интервала и в точке, где производная обращается в нуль.

Первый результат меньше единицы (это понятно и без вычислений).

Третий результат так же меньше единицы (отрицательное число).

Значит наибольшее значение функции на заданном  интервале равно 1.

*Помните, что ответы с числом е (по требованиеям ЕГЭ) не являются верными.

Ответ: 1

Если у вас всё-таки неразрешимые проблемы с нахождением производной, то подставляйте в исходную функцию все целые значения из интервала и выбирайте наибольшее полученное значение.

*Кроме того, по данной функции сразу видно, что её значение будет целым числом только при х = 21 или при х = 22.

Можете подставить только их в функцию, далее произвести вычисления и выбрать наибольшее значение.

Решите самостоятельно:

Посмотреть решение 

 

Найдите наибольшее значение функции у = (2х2 – 10х + 10)е х

на отрезке [–4; 3].

Необходимо определить значения на границах интервала, и в точках, где производная обращается в нуль.

Найдём производную заданной функции:

Найдем нули производной:

Произведение множителей равно нулю, когда какой либо из этих множителей  равен нулю.

Число ех не может быть равно нулю, так как степень положительного числа всегда даст в результате число положительное.

Значит  решением  являются корни: х1=0  и  х2=3

Обе точки принадлежат интервалу [–4;3], х=3 совпадает с границей интервала.

Вычисляем значения функции в точках: – 4, 0 и 3:  

Значит наибольшее значение функции равно 10.

Ответ: 10

*Как вы уже поняли, можно в заданную функцию можно подставить все целые значения х из интервала, и таким образом найти наибольшее значение функции. Но в данном случае придётся перебрать 8 чисел (–4;–3;–2;–1;0;1;2;3).

Решите самостоятельно:

Посмотреть решение 

 

Найдите наименьшее значение функции  у = (х + 44)2е–44–х    

на отрезке  [– 46; –43] 

Найдём производную заданной функции:

Обратите внимание, что результат мы представили сразу в виде множителей, это будет удобно при вычислении нулей производной.

Найдем нули производной:

Решением являются корни:  х1= – 44   и   х2= – 42. 

Заданному интервалу [– 46;–43]  принадлежит только точка  х = – 44.

Вычисляем значения функции в точках – 46, – 44 и – 43, то есть на границах интервала и в точке, где производная равна нулю:

Наименьшее значение функции равно 0.

Ответ: 0

*Как это задание решить быстро?

Учитывая, что ответом должно быть целое число, видно что значение данной функции будет целым только при х= – 44 и х= 44.

указанному в условии интервалу принадлежит х= – 44, вычисляем:

Решите самостоятельно:

Посмотреть решение 

В данной рубрике продолжим рассматривать задачи, не пропустите!

На этом закончим. Всем удачи!

С уважением, Александр Крутицких. 

P.S: Буду благодарен Вам, если расскажете о сайте в социальных сетях.

matematikalegko.ru

решение задачи на нахождение максимума функции

30 Сен 2016

12 Задание (2016)ВИДЕОУРОКИПРОИЗВОДНАЯ

В этой статье мы рассмотрим решение задачи на нахождение максимума функции.

Решим задачу:

Найдите точку максимума функции

Решение. показать

Будем следовать стандартному алгоритму.

  1. Найдем производную функции.

Сначала возведем в квадрат первую скобку, наша функция примет такой вид:

Прежде чем находить производную, вспомним формулы

Производной произведения:

Производной степенной функции:

Производной функции :

И производной сложной функции:

Тогда

Вынесем за скобку :

2. Найдем нули производной:

Нанесем это точки на числовую ось, расставим знаки производной и найдем промежутки возрастания и убывая функции:

В точке максимума производная меняет знак с "+" на "-", то есть - точка максимума.

Ответ: х=1.

Посмотрите видео с решением аналогичной задачи:

И.В. Фельдман, репетитор по математике

 

 

Для вас другие записи этой рубрики:

ege-ok.ru

Рациональная функция

Рациональная функция. В этой статье мы рассмотрим несколько примеров. Требуется определить точки максимума или минимума. Ранее уже были рассмотрены подобные задания с логарифмами, тригонометрическими и степенными функциями.

Рекомендую повторить теорию, необходимую для решения, в том числе приоизводные элементарных функций и правила дифференцирования.

Алгоритм нахождения точек максимума (минимума) функции:

1. Вычисляем производную функции.

2. Приравниваем её к нулю, решаем уравнение.

3. Полученные корни отмечаем на числовой прямой. 

*Также на ней отмечаем точки, в которых производная не существует. Получим интервалы возрастания (убывания) функции.

4. Определяем знаки производной на этих интервалах (подставляя произвольные значения из полученных интервалов в производную).

Рассмотрим задания:

77471. Найдите точку максимума функции

Найдём производную данной функции:

Найдем нули производной:

Определим знаки производной функции, подставляя значения из интервалов в найденную производную, и изобразим на рисунке поведение функции. На числовой прямой, кроме найденных корней, так же отмечаем точку в которой производная не существует, для данной функции это точка х = 0 (в ней функция прерывается):

В точке х = – 4  функция меняет знак с положительного на отрицательный, значит это искомая точка максимума.

Ответ: – 4

 

77500. Най­ди­те точку мак­си­му­ма функ­ции

Найдём производную данной функции:

Найдем нули производной:

*В данном случае производная существует при всех значениях  х.

Отметим на числовой прямой точки х1 = –17 и х2 = 17.  Определим знаки производной функции на интервалах, подставляя значения из них в найденную производную:

В точке х = –17 функция меняет знак с положительного на отрицательный,  значит это искомая точка максимума.

Ответ: – 17

 

77501. Най­ди­те точку ми­ни­му­ма функ­ции

Найдём производную данной функции:

Найдем нули производной:

*В данном случае производная существует при всех значениях  х.

Отметим на числовой прямой точки х1 = –1 и х2 = 1.  Определим знаки производной функции на интервалах, подставляя значения из них в найденную производную:

В точке х = 1 функция меняет знак с отрицательного на положительный,  значит это искомая точка минимума.

Ответ: 1

129871. Най­ди­те точку мак­си­му­ма функ­ции

Ответ: 18

129901. Най­ди­те точку ми­ни­му­ма функ­ции

Ответ: –26

132697. Най­ди­те точку мак­си­му­ма функ­ции

Ответ: 3

132727.  Най­ди­те точку ми­ни­му­ма функ­ции

Ответ: 14

 

Посмотреть решение

Посмотреть решение

Посмотреть решение

В будущем рассмотрим задания с дробно-рациональными функциями, где требуется найти наибольшее (наименьшее) значение на интервале, не пропустите!

Успеха Вам!

С уважением, Александр Крутицких.

P.S: Буду благодарен Вам, если расскажете о сайте в социальных сетях.

matematikalegko.ru