На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 971 - Глава 9 (Итоговые упражнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 9 Страницы: 287, 288, 289, 290
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

971 упражнение:

Найти наибольшее и наименьшее значения функции:

1) \( f(x) = 2 \sin x + \sin 2x \) на отрезке \( [0; \frac{3\pi}{2}] \)
Ответ

Шаг 1: Нахождение критических точек.

Производная: \( f'(x) = (2 \sin x + \sin 2x)' = 2 \cos x + 2 \cos 2x \).

Приравниваем к нулю: \( 2 \cos x + 2 \cos 2x = 0 \implies \cos x + \cos 2x = 0 \).

Используем формулу \( \cos 2x = 2 \cos^2 x - 1 \):

\( \cos x + (2 \cos^2 x - 1) = 0 \implies 2 \cos^2 x + \cos x - 1 = 0 \).

Замена \( t = \cos x \), где \( t \in [-1; 1] \): \( 2t^2 + t - 1 = 0 \).

Корни: \( t_{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{1 - 4(2)(-1)}}{4} = \frac{-1 \pm 3}{4} \).

\( t_1 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \) и \( t_2 = \frac{-4}{4} = -1 \).

Возвращаемся к \( x \):

  • \( \cos x = 1/2 \). Решения на отрезке \( [0; 3\pi/2] \): \( x = \pi/3 \).
  • \( \cos x = -1 \). Решения на отрезке \( [0; 3\pi/2] \): \( x = \pi \).

Критические точки на отрезке: \( x = \pi/3 \) и \( x = \pi \).

Шаг 2: Вычисление значений функции.

  • В критической точке \( x=\pi/3 \): \( f(\pi/3) = 2 \sin(\pi/3) + \sin(2\pi/3) = 2(\frac{\sqrt{3}}{2}) + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3\sqrt{3}}{2} \approx 2.6 \).
  • В критической точке \( x=\pi \): \( f(\pi) = 2 \sin(\pi) + \sin(2\pi) = 2(0) + 0 = 0 \).
  • На левом конце отрезка \( x=0 \): \( f(0) = 2 \sin(0) + \sin(0) = 0 \).
  • На правом конце отрезка \( x=3\pi/2 \): \( f(3\pi/2) = 2 \sin(3\pi/2) + \sin(3\pi) = 2(-1) + 0 = -2 \).

Шаг 3: Сравнение значений.

Сравниваем: \( 3\sqrt{3}/2, 0, 0, -2 \).

Наибольшее значение: \( 3\sqrt{3}/2 \). Наименьшее значение: \( -2 \).

Ответ: Наибольшее значение \( \frac{3\sqrt{3}}{2} \). Наименьшее значение \( -2 \).

2) \( f(x) = 2 \cos x + \sin 2x \) на отрезке \( [0; \pi] \)
Ответ

Шаг 1: Нахождение критических точек.

Производная: \( f'(x) = (2 \cos x + \sin 2x)' = -2 \sin x + 2 \cos 2x \).

Приравниваем к нулю: \( -2 \sin x + 2 \cos 2x = 0 \implies \cos 2x = \sin x \).

Используем формулу \( \cos 2x = 1 - 2 \sin^2 x \):

\( 1 - 2 \sin^2 x = \sin x \implies 2 \sin^2 x + \sin x - 1 = 0 \).

Замена \( t = \sin x \), где \( t \in [0; 1] \) для \( x \in [0; \pi] \). \( 2t^2 + t - 1 = 0 \).

Корни: \( t_1 = 1/2 \) и \( t_2 = -1 \). На отрезке \( [0; \pi] \) подходит только \( t = 1/2 \).

Возвращаемся к \( x \): \( \sin x = 1/2 \). Решения на отрезке \( [0; \pi] \): \( x = \pi/6 \) и \( x = 5\pi/6 \).

Критические точки на отрезке: \( x = \pi/6 \) и \( x = 5\pi/6 \).

Шаг 2: Вычисление значений функции.

  • В критической точке \( x=\pi/6 \): \( f(\pi/6) = 2 \cos(\pi/6) + \sin(\pi/3) = 2(\frac{\sqrt{3}}{2}) + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3\sqrt{3}}{2} \approx 2.6 \).
  • В критической точке \( x=5\pi/6 \): \( f(5\pi/6) = 2 \cos(5\pi/6) + \sin(5\pi/3) = 2(-\frac{\sqrt{3}}{2}) - \frac{\sqrt{3}}{2} = -\frac{3\sqrt{3}}{2} \approx -2.6 \).
  • На левом конце отрезка \( x=0 \): \( f(0) = 2 \cos(0) + \sin(0) = 2(1) + 0 = 2 \).
  • На правом конце отрезка \( x=\pi \): \( f(\pi) = 2 \cos(\pi) + \sin(2\pi) = 2(-1) + 0 = -2 \).

Шаг 3: Сравнение значений.

Сравниваем: \( 3\sqrt{3}/2, -3\sqrt{3}/2, 2, -2 \).

Наибольшее значение: \( 3\sqrt{3}/2 \). Наименьшее значение: \( -3\sqrt{3}/2 \).

Ответ: Наибольшее значение \( \frac{3\sqrt{3}}{2} \). Наименьшее значение \( -\frac{3\sqrt{3}}{2} \).

Что применять при решении

Интервалы возрастания и убывания

Интервалы возрастания функции \( f(x) \) находятся там, где её первая производная \( f'(x) > 0 \). Интервалы убывания — где \( f'(x) < 0 \).
Возрастание: \( f'(x) > 0 \); Убывание: \( f'(x) < 0 \)

Точки экстремума

Точки экстремума — это критические точки, в которых производная меняет знак. Если знак меняется с '+' на '-', то это максимум; если с '-' на '+', то это минимум.
Критические точки: \( f'(x) = 0 \text{ или } f'(x) \text{ не существует} \)

Наибольшее и наименьшее значение на отрезке

Для функции \( f(x) \) на отрезке \( [a; b] \) наибольшее/наименьшее значение достигается либо в критических точках внутри отрезка, либо на его концах \( f(a) \) и \( f(b) \).
\( \max / \min f(x) \in \{ f(x_c), f(a), f(b) \}, \text{ где } x_c \text{ - критическая точка} \)

Точки перегиба

Точки, в которых вторая производная \( f''(x) \) равна нулю или не существует, и при этом \( f''(x) \) меняет знак.
\( f''(x) = 0 \text{ или } f''(x) \text{ не существует и меняет знак} \)

Производная степенной функции

Правило дифференцирования степенной функции.
\( (x^n)' = n x^{n-1} \)

Производная сложной функции (цепное правило)

Производная сложной функции \( f(g(x)) \).
\( (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа Глава 9

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 9
Параграф
Глава 9 — Итоговые упражнения
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.