Вопрос:

7. Найдите точки экстремума и промежутки монотонности функции f(x) = - x<sup>5</sup> + 5x<sup>4</sup> - 8.

Ответ:

Решение:

Для нахождения точек экстремума и промежутков монотонности найдём первую производную функции.

  1. Найдём производную функции \( f'(x) \):
    \( f'(x) = ( - x^5 + 5x^4 - 8 )' \)
    \( f'(x) = -5x^4 + 20x^3 \)
  2. Приравняем производную к нулю, чтобы найти критические точки: \( -5x^4 + 20x^3 = 0 \)
    \( -5x^3 (x - 4) = 0 \)
    Отсюда \( x^3 = 0 \) или \( x - 4 = 0 \).
    Критические точки: \( x = 0 \) и \( x = 4 \).
  3. Определим знаки производной на интервалах, образованных критическими точками:
Интервал\( -5x^3 \)\( x - 4 \)\( f'(x) \)Монотонность
\( (-\infty; 0) \)+--Убывает
\( (0; 4) \)--+Возрастает
\( (4; +\infty) \)-+-Убывает

Точка \( x = 0 \) — точка минимума (производная меняет знак с минуса на плюс).
Точка \( x = 4 \) — точка максимума (производная меняет знак с плюса на минус).

Найдем значения функции в точках экстремума:

  • \( f(0) = -(0)^5 + 5(0)^4 - 8 = -8 \)
  • \( f(4) = -(4)^5 + 5(4)^4 - 8 = -1024 + 5(256) - 8 = -1024 + 1280 - 8 = 248 \)

Ответ: Минимум в точке \( x = 0 \) (значение \( f(0) = -8 \)), максимум в точке \( x = 4 \) (значение \( f(4) = 248 \)). Функция убывает на \( (-\infty; 0) \) и \( (4; +\infty) \), возрастает на \( (0; 4) \).