Решение:
Задана функция \( y = \frac{1}{3} x^3 - \frac{1}{2} x^2 - 6x + 5 \). Для построения графика найдём её производную, критические точки и интервалы возрастания/убывания.
- Находим производную:
\( y' = \left( \frac{1}{3} x^3 - \frac{1}{2} x^2 - 6x + 5 \right)' = \frac{1}{3} \cdot 3x^2 - \frac{1}{2} \cdot 2x - 6 = x^2 - x - 6 \) - Находим критические точки:
Приравниваем производную к нулю:
\( x^2 - x - 6 = 0 \)
Дискриминант \( D = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-6) = 1 + 24 = 25 \)
\( x_1 = \frac{1 - \sqrt{25}}{2} = \frac{1 - 5}{2} = -2 \)
\( x_2 = \frac{1 + \sqrt{25}}{2} = \frac{1 + 5}{2} = 3 \) - Определяем интервалы возрастания и убывания:
Производная \( y' = x^2 - x - 6 \) — парабола ветвями вверх. Она положительна при \( x < -2 \) и \( x > 3 \) (функция возрастает), и отрицательна при \( -2 < x < 3 \) (функция убывает). - Находим точки экстремума:
При \( x = -2 \) — локальный максимум.
\( y(-2) = \frac{1}{3}(-2)^3 - \frac{1}{2}(-2)^2 - 6(-2) + 5 = \frac{1}{3}(-8) - \frac{1}{2}(4) + 12 + 5 = -\frac{8}{3} - 2 + 17 = 15 - \frac{8}{3} = \frac{45-8}{3} = \frac{37}{3} \approx 12.33 \) - При \( x = 3 \) — локальный минимум.
\( y(3) = \frac{1}{3}(3)^3 - \frac{1}{2}(3)^2 - 6(3) + 5 = \frac{1}{3}(27) - \frac{1}{2}(9) - 18 + 5 = 9 - \frac{9}{2} - 13 = -4 - \frac{9}{2} = \frac{-8-9}{2} = -\frac{17}{2} = -8.5 \) - Находим точки пересечения с осями:
С осью Oy (при \( x=0 \)):
\( y(0) = \frac{1}{3}(0)^3 - \frac{1}{2}(0)^2 - 6(0) + 5 = 5 \). Точка (0, 5). - С осью Ox (при \( y=0 \)):
\( \frac{1}{3} x^3 - \frac{1}{2} x^2 - 6x + 5 = 0 \). Это кубическое уравнение, его корни найти сложно. Проверим целые делители свободного члена (±1, ±5).
\( y(1) = \frac{1}{3} - \frac{1}{2} - 6 + 5 = \frac{1}{3} - \frac{1}{2} - 1 = \frac{2 - 3 - 6}{6} = -\frac{7}{6} \) - Дополнительные точки для построения графика:
Возьмем значения x рядом с экстремумами и нулями производной.
При \( x = -3 \): \( y(-3) = \frac{1}{3}(-3)^3 - \frac{1}{2}(-3)^2 - 6(-3) + 5 = \frac{1}{3}(-27) - \frac{1}{2}(9) + 18 + 5 = -9 - 4.5 + 23 = 9.5 \) - При \( x = -1 \): \( y(-1) = \frac{1}{3}(-1)^3 - \frac{1}{2}(-1)^2 - 6(-1) + 5 = -\frac{1}{3} - \frac{1}{2} + 6 + 5 = 11 - \frac{1}{3} - \frac{1}{2} = 11 - \frac{2+3}{6} = 11 - \frac{5}{6} = 10\frac{1}{6} \approx 10.17 \)
- При \( x = 1 \): \( y(1) = -\frac{7}{6} \approx -1.17 \)
- При \( x = 2 \): \( y(2) = \frac{1}{3}(2)^3 - \frac{1}{2}(2)^2 - 6(2) + 5 = \frac{8}{3} - 2 - 12 + 5 = \frac{8}{3} - 9 = \frac{8-27}{3} = -\frac{19}{3} \approx -6.33 \)
- При \( x = 4 \): \( y(4) = \frac{1}{3}(4)^3 - \frac{1}{2}(4)^2 - 6(4) + 5 = \frac{64}{3} - 8 - 24 + 5 = \frac{64}{3} - 27 = \frac{64 - 81}{3} = -\frac{17}{3} \approx -5.67 \)
- При \( x = 5 \): \( y(5) = \frac{1}{3}(5)^3 - \frac{1}{2}(5)^2 - 6(5) + 5 = \frac{125}{3} - \frac{25}{2} - 30 + 5 = \frac{125}{3} - \frac{25}{2} - 25 = \frac{250 - 75 - 150}{6} = \frac{25}{6} \approx 4.17 \)
Основные точки для построения графика:
- Максимум: \( (-2, \frac{37}{3}) \)
- Минимум: \( (3, -\frac{17}{2}) \)
- Пересечение с Oy: \( (0, 5) \)
- Дополнительные точки: \( (-3, 9.5), (-1, 10.17), (1, -1.17), (2, -6.33), (4, -5.67), (5, 4.17) \)
Ответ: Координаты точек экстремума: \( (-2, \frac{37}{3}) \) (максимум) и \( (3, -\frac{17}{2}) \) (минимум). График построен по найденным точкам.