Вопрос задан 22.07.2025 в 14:55. Предмет Математика. Спрашивает Атрошенко Ярослав.

Дана функция f(x)=x^3-3x^2+1. а) Найти промежутки возрастания и убывания. б) Найти наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке [-2;1].

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Tomyak Nastia.

а) Чтобы найти промежутки возрастания и убывания функции f(x)=x3−3x2+1f(x) = x^3 - 3x^2 + 1, сначала найдем её производную.

  1. Найдем первую производную функции f′(x)f'(x):

f′(x)=3x2−6xf'(x) = 3x^2 - 6x
  1. Теперь решим неравенство f′(x)>0f'(x) > 0 и f′(x)<0f'(x) < 0, чтобы определить промежутки возрастания и убывания. Для этого сначала найдём критические точки, при которых производная равна нулю:

f′(x)=3x2−6x=0f'(x) = 3x^2 - 6x = 0

Решаем уравнение:

3x(x−2)=03x(x - 2) = 0 x=0илиx=2x = 0 \quad \text{или} \quad x = 2

Таким образом, критические точки — это x=0x = 0 и x=2x = 2.

  1. Теперь рассмотрим знаки производной на промежутках, которые делятся точками x=0x = 0 и x=2x = 2. Рассмотрим три промежутка: (−∞,0)(-\infty, 0), (0,2)(0, 2), и (2,+∞)(2, +\infty).

  • Для x∈(−∞,0)x \in (-\infty, 0): Подставляем, например, x=−1x = -1:

f′(−1)=3(−1)2−6(−1)=3+6=9>0f'(-1) = 3(-1)^2 - 6(-1) = 3 + 6 = 9 > 0

Следовательно, на промежутке (−∞,0)(-\infty, 0) функция возрастает.

  • Для x∈(0,2)x \in (0, 2): Подставляем, например, x=1x = 1:

f′(1)=3(1)2−6(1)=3−6=−3<0f'(1) = 3(1)^2 - 6(1) = 3 - 6 = -3 < 0

Следовательно, на промежутке (0,2)(0, 2) функция убывает.

  • Для x∈(2,+∞)x \in (2, +\infty): Подставляем, например, x=3x = 3:

f′(3)=3(3)2−6(3)=27−18=9>0f'(3) = 3(3)^2 - 6(3) = 27 - 18 = 9 > 0

Следовательно, на промежутке (2,+∞)(2, +\infty) функция возрастает.

Итак, функция возрастает на промежутках (−∞,0)(-\infty, 0) и (2,+∞)(2, +\infty), а убывает на промежутке (0,2)(0, 2).

б) Теперь найдем наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке [−2;1][-2; 1].

Для этого нам нужно найти значения функции на концах отрезка, а также в критических точках, которые лежат внутри этого отрезка.

  1. Проверим значение функции в точках x=−2x = -2, x=1x = 1 и x=0x = 0 (поскольку x=0x = 0 — критическая точка):

  • В точке x=−2x = -2:

f(−2)=(−2)3−3(−2)2+1=−8−12+1=−19f(-2) = (-2)^3 - 3(-2)^2 + 1 = -8 - 12 + 1 = -19
  • В точке x=1x = 1:

f(1)=(1)3−3(1)2+1=1−3+1=−1f(1) = (1)^3 - 3(1)^2 + 1 = 1 - 3 + 1 = -1
  • В точке x=0x = 0:

f(0)=(0)3−3(0)2+1=1f(0) = (0)^3 - 3(0)^2 + 1 = 1

Теперь, сравнив значения функции в этих точках, видим, что наибольшее значение функции на отрезке [−2;1][-2; 1] равно 1 в точке x=0x = 0, а наименьшее значение равно -19 в точке x=−2x = -2.

Ответ: наибольшее значение функции на отрезке [−2;1][-2; 1] равно 1, а наименьшее — -19.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос