На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 977 - 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

977 упражнение:

Найти наибольший из объемов всех пирамид, у каждой из которых высота равна 12, а основанием является прямоугольный треугольник с гипотенузой 4.

1)
Ответ

Шаг 1: Составление функции для оптимизации.

Объем пирамиды: \( V = \frac{1}{3} S_{осн} H \). По условию \( H = 12 \), тогда \( V = \frac{1}{3} S_{осн} \cdot 12 = 4 S_{осн} \).

Максимизация \( V \) эквивалентна максимизации площади основания \( S_{осн} \).

Основание - прямоугольный треугольник с катетами \( a \) и \( b \) и гипотенузой \( c = 4 \).

По теореме Пифагора: \( a^2 + b^2 = 4^2 = 16 \), откуда \( b = \sqrt{16 - a^2} \).

Площадь основания \( S_{осн} \) (максимизируем): \( S_{осн}(a) = \frac{1}{2} a b = \frac{1}{2} a \sqrt{16 - a^2} \).

Максимизация \( S_{осн} \) эквивалентна максимизации \( S_{осн}^2 \). Пусть \( f(a) = 4 S_{осн}^2 \):

\( f(a) = a^2 (16 - a^2) = 16a^2 - a^4 \).

Ограничения: \( 0 < a < 4 \).

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

\( f'(a) = (16a^2 - a^4)' = 32a - 4a^3 \).

Шаг 3: Нахождение критической точки.

Приравниваем производную к нулю: \( f'(a) = 0 \).

\( 32a - 4a^3 = 0 \).

\( 4a (8 - a^2) = 0 \).

Так как \( a \neq 0 \), то \( 8 - a^2 = 0 \implies a^2 = 8 \implies a = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \).

Шаг 4: Проверка, что это максимум.

Вторая производная: \( f''(a) = 32 - 12a^2 \).

В критической точке \( a^2 = 8 \): \( f''(\sqrt{8}) = 32 - 12(8) = 32 - 96 = -64 < 0 \). Это максимум.

Шаг 5: Нахождение наибольшего объема.

При \( a = 2\sqrt{2} \):

Второй катет \( b = \sqrt{16 - a^2} = \sqrt{16 - 8} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \). (Треугольник равнобедренный).

Максимальная площадь основания: \( S_{осн, max} = \frac{1}{2} a b = \frac{1}{2} (2\sqrt{2})(2\sqrt{2}) = 4 \).

Наибольший объем: \( V_{max} = 4 S_{осн, max} = 4 \cdot 4 = 16 \).

Ответ: Наибольший объем равен 16.

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.