На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 972 - 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

972 упражнение:

Из всех прямоугольных треугольников, у которых сумма одного катета и гипотенузы равна \( l \), найти треугольник с наибольшей площадью.

1)
Ответ

Шаг 1: Составление функции для оптимизации.

Пусть катеты равны \( a \) и \( b \), гипотенуза \( c \). По условию \( a + c = l \), откуда \( c = l - a \).

По теореме Пифагора: \( a^2 + b^2 = c^2 \).

\( b^2 = c^2 - a^2 = (l - a)^2 - a^2 = l^2 - 2al + a^2 - a^2 = l^2 - 2al \).

Площадь треугольника \( S \) (максимизируем): \( S = \frac{1}{2} a b = \frac{1}{2} a \sqrt{l^2 - 2al} \).

Максимизация \( S \) эквивалентна максимизации \( S^2 \). Пусть \( f(a) = S^2 \):

\( f(a) = \frac{1}{4} a^2 (l^2 - 2al) = \frac{1}{4} (l^2 a^2 - 2l a^3) \).

Ограничения: \( a > 0 \), \( b > 0 \implies l^2 - 2al > 0 \implies l^2 > 2al \implies a < l/2 \).

Шаг 2: Нахождение первой производной \( f'(a) \).

\( f'(a) = \frac{1}{4} (2l^2 a - 6l a^2) \).

Шаг 3: Нахождение критической точки.

Приравниваем производную к нулю: \( \frac{1}{4} (2l^2 a - 6l a^2) = 0 \).

\( 2l a (l - 3a) = 0 \).

Так как \( l \neq 0 \) и \( a \neq 0 \), то \( l - 3a = 0 \implies a = l/3 \).

Проверка: \( a = l/3 \) находится в области определения \( 0 < a < l/2 \).

Шаг 4: Определение формы треугольника (или его сторон).

При \( a = l/3 \):

  • Катет \( a = l/3 \).
  • Гипотенуза \( c = l - a = l - l/3 = 2l/3 \).
  • Катет \( b^2 = l^2 - 2al = l^2 - 2l(l/3) = l^2 - 2l^2/3 = l^2/3 \implies b = l/\sqrt{3} = l\sqrt{3}/3 \).

Проверка: \( f'(a) = \frac{l}{2} a (l - 3a) \). Так как \( l, a > 0 \), знак \( f'(a) \) меняется с \(+\) на \(-\) при \( a = l/3 \), следовательно, это максимум.

Ответ: Наибольшую площадь имеет треугольник с катетом \( a = l/3 \), гипотенузой \( c = 2l/3 \) и вторым катетом \( b = l\sqrt{3}/3 \).

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.