Вопрос:

Найти промежутки возрастания и убывания функции: a) $$f(x) = 3x^4 - 4x^3 + 2$$ б) $$f(x) = 2x^3 - 3x^2 - 36$$

Ответ:

Решение:

a) $$f(x) = 3x^4 - 4x^3 + 2$$

  1. Найдем первую производную функции:
  2. $$f'(x) = 12x^3 - 12x^2 = 12x^2(x - 1)$$
  3. Найдем критические точки, приравняв производную к нулю:
  4. $$12x^2(x - 1) = 0$$ $$x^2 = 0$$ или $$x - 1 = 0$$ $$x = 0$$ или $$x = 1$$
  5. Определим знаки производной на интервалах, образованных критическими точками:
    • Интервал $$(-\infty; 0)$$: Выберем $$x = -1$$. Тогда $$f'(-1) = 12(-1)^2(-1 - 1) = 12 * 1 * (-2) = -24 < 0$$. Функция убывает.
    • Интервал $$(0; 1)$$: Выберем $$x = 0.5$$. Тогда $$f'(0.5) = 12(0.5)^2(0.5 - 1) = 12 * 0.25 * (-0.5) = -1.5 < 0$$. Функция убывает.
    • Интервал $$(1; +\infty)$$: Выберем $$x = 2$$. Тогда $$f'(2) = 12(2)^2(2 - 1) = 12 * 4 * 1 = 48 > 0$$. Функция возрастает.
  6. Сведем полученные данные в таблицу:
  7. Интервал $$(-\infty; 0)$$ $$0$$ $$(0; 1)$$ $$1$$ $$(1; +\infty)$$
    $$f'(x)$$ $$ - $$ $$ 0 $$ $$ - $$ $$ 0 $$ $$ + $$
    $$f(x)$$ Убывает Убывает Возрастает

Ответ: Функция убывает на интервале $$(-\infty; 1)$$, возрастает на интервале $$(1; +\infty)$$.

б) $$f(x) = 2x^3 - 3x^2 - 36x$$

  1. Найдем первую производную функции:
  2. $$f'(x) = 6x^2 - 6x - 36 = 6(x^2 - x - 6)$$
  3. Найдем критические точки, приравняв производную к нулю:
  4. $$6(x^2 - x - 6) = 0$$ $$x^2 - x - 6 = 0$$

    Решим квадратное уравнение через дискриминант:

    $$D = (-1)^2 - 4 * 1 * (-6) = 1 + 24 = 25$$ $$x_1 = \frac{-(-1) + \sqrt{25}}{2 * 1} = \frac{1 + 5}{2} = 3$$ $$x_2 = \frac{-(-1) - \sqrt{25}}{2 * 1} = \frac{1 - 5}{2} = -2$$
  5. Определим знаки производной на интервалах, образованных критическими точками:
    • Интервал $$(-\infty; -2)$$: Выберем $$x = -3$$. Тогда $$f'(-3) = 6((-3)^2 - (-3) - 6) = 6(9 + 3 - 6) = 6 * 6 = 36 > 0$$. Функция возрастает.
    • Интервал $$(-2; 3)$$: Выберем $$x = 0$$. Тогда $$f'(0) = 6(0^2 - 0 - 6) = 6 * (-6) = -36 < 0$$. Функция убывает.
    • Интервал $$(3; +\infty)$$: Выберем $$x = 4$$. Тогда $$f'(4) = 6(4^2 - 4 - 6) = 6(16 - 4 - 6) = 6 * 6 = 36 > 0$$. Функция возрастает.
  6. Сведем полученные данные в таблицу:
  7. Интервал $$(-\infty; -2)$$ $$-2$$ $$(-2; 3)$$ $$3$$ $$(3; +\infty)$$
    $$f'(x)$$ $$ + $$ $$ 0 $$ $$ - $$ $$ 0 $$ $$ + $$
    $$f(x)$$ Возрастает Убывает Возрастает

Ответ: Функция возрастает на интервалах $$(-\infty; -2)$$ и $$(3; +\infty)$$, убывает на интервале $$(-2; 3)$$.

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие