Как найти максимальное значение выражения

Как найти наибольшее значение выражения

Чтобы найти множество значений функции, сначала необходимо узнать множество значений аргумента, а затем с использованием свойств неравенств отыскать соответственные наибольшее и наименьшее значения функции. К этому сводится решение многих практических задач.

Как найти наибольшее значение выражения

Инструкция

Выполните нахождение наибольшего значения функции, которая на отрезке имеет конечное число критических точек. Для этого вычислите ее значение во всех точках, а также на концах отрезка. Из полученных чисел выберите наибольшее. Метод поиска наибольшего значения выражения используется для решения различных прикладных задач.

Выполните для этого следующие действия: переведите задачу на язык функции, выберите параметр x, через него выразите нужную величину как функцию f(x). Используя средства анализа, найдите наибольшее и наименьшее значения функции на определенном промежутке.

Воспользуйтесь следующими примерами для нахождения значения функции. Найти значения функции y=5-корень из (4 – x2). Следуя определению квадратного корня, получим 4 – x2 > 0. Решите квадратичное неравенство, в результате получите, что -2

Возведите в квадрат каждое из неравенств, затем умножьте все три части на –1, прибавьте к ним 4. Затем введите вспомогательную переменную и сделайте предположение, что t = 4 – x2, где 0 значение функции получится на окончаниях промежутка.

Произведите обратную замену переменных, в результате вы получите следующее неравенство: 0 значение, соответственно, 5.

Воспользуйтесь методом применения свойств непрерывной функции, чтобы определить наибольшее значение выражения. В данном случае используйте числовые значения, которые принимаются выражением на заданном отрезке. Среди них всегда присутствует наименьшее значение m и наибольшее значение M. Между этими числами заключается множество значений функции.

Возведите в квадрат каждое из неравенств, затем умножьте все три части на –1, прибавьте к ним 4. Затем введите вспомогательную переменную и сделайте предположение, что t = 4 – x2, где 0 значение функции получится на окончаниях промежутка.

Произведите обратную замену переменных, в результате вы получите следующее неравенство: 0 значение, соответственно, 5.

Воспользуйтесь методом применения свойств непрерывной функции, чтобы определить наибольшее значение выражения. В данном случае используйте числовые значения, которые принимаются выражением на заданном отрезке. Среди них всегда присутствует наименьшее значение m и наибольшее значение M. Между этими числами заключается множество значений функции.

Источники:

  • найти наименьшее значение выражения

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Чтобы найти наибольшее значение тригонометрического выражения, во многих случаях достаточно знать область значений синуса, косинуса, тангенса, котангенса и свойства  неравенств.

Примеры.

Найти наибольшее значение выражения:

    [1)5 + 7cos alpha ]

Решение:

Область допустимых значений данного выражения — вся числовая прямая:

ОДЗ: α∈(-∞; ∞).

Область значений косинуса — промежуток [-1;1]. Для оценки значений удобнее использовать двойное неравенство:

    [ - 1 le cos alpha  le 1.]

Умножаем неравенство почленно на 7. При умножении на положительное число знаки неравенства не изменяются:

    [ - 1 le cos alpha  le 1{rm{     }}left| { cdot 7 > 0} right.]

    [ - 7 le 7cos alpha  le 7]

Затем прибавляем почленно 5:

    [ - 7 le 7cos alpha  le 7{rm{  }}left| { + 5} right.]

    [ - 2 le 7cos alpha  + 5 le 12.]

Таким образом, наибольшее значением выражения равно 12 (наименьшее — -2, область значений — [-2:12]).

    [2)4 - 3sin varphi ]

Решение: ОДЗ: φ∈ (-∞; ∞).

Область значений синуса — промежуток [-1;1] или

    [ - 1 le sin varphi  le 1{rm{ }}]

При умножении на отрицательное число знаки неравенства меняются на противоположные:

    [ - 1 le sin varphi  le 1{rm{    }}left| { cdot ( - 3) < 0} right.{rm{ }}]

    [{rm{3}} ge {rm{ - 3}}sin varphi  ge  - 3]

Перепишем в порядке возрастания

    [{rm{ - 3}} le {rm{ - 3}}sin varphi  le 3]

Прибавляем почленно 4

    [{rm{ - 3}} le {rm{ - 3}}sin varphi  le 3{rm{  }}left| { + 4} right.]

    [1 le 4{rm{ - 3}}sin varphi  le 7.{rm{ }}]

Наибольшее значение выражения равно 7 (наименьшее — 1, область значений — [1;7]).

    [{rm{3)10 - 2co}}{{rm{s}}^2}x]

Решение:  ОДЗ:  х∈ (-∞; ∞).

    [0 le left| {{rm{co}}{{rm{s}}^2}x} right| le 1{rm{    }}left| { cdot ( - 2) < 0} right.]

    [0 ge  - 2left| {{rm{co}}{{rm{s}}^2}x} right| ge  - 2]

    [ - 2 le  - 2left| {{rm{co}}{{rm{s}}^2}x} right| le 0]

    [ - 2 le  - 2left| {{rm{co}}{{rm{s}}^2}x} right| le 0{rm{  }}left| { + 10} right.]

    [8 le  - 2left| {{rm{co}}{{rm{s}}^2}x} right| le 10{rm{ }}{rm{.}}]

Наибольшее значение выражения равно 10 (наименьшее — 8, область значений — [8;10]).

(Замечание. Если предварительно преобразовать данное выражение:

    [{rm{10 - 2co}}{{rm{s}}^2}x = 8 + 2 - {rm{2co}}{{rm{s}}^2}x = ]

    [ = 8 + 2(1 - {rm{co}}{{rm{s}}^2}x) = 8 + 2{sin ^2}x,]

то можно упростить его оценку, поскольку в этом случае не нужно умножать неравенство на отрицательное число).

    [4)frac{{sin alpha (9 - cos alpha )}}{{sin alpha }}]

Решение: Дробь имеет смысл, если знаменатель отличен от нуля, поэтому ОДЗ: sinα≠0. Удобнее всего работать с ОДЗ на единичной окружности: точки α=0 и α=П, в которых sinα обращается в нуль, выкалываем:

naibolshee znachenie vyirazheniya Теперь можно упростить выражение, сократив его

    [frac{{sin alpha (9 - cos alpha )}}{{sin alpha }} = 9 - cos alpha ]

Осталось оценить полученное выражение.

    [ - 1 le cos alpha  le 1{rm{ }}]

Однако, с учетом ОДЗ, имеем:

    [ - 1 < cos alpha  < 1{rm{ }}]

(cosα=1 при α=0,  cosα=-1 при α=П).

    [ - 1 < cos alpha  < 1{rm{    }}left| { cdot ( - 1) < 0} right.{rm{ }}]

    [ - 1 <  - cos alpha  < 1{rm{  }}left| { + 9} right.]

    [8 < 9 - cos alpha  < 10.{rm{ }}]

Выражение не принимает ни наибольшего, ни наименьшего значений (область значений выражения — (8;10)).

В следующий раз продолжим рассматривать выражения с дробями, позже — выражения вида a∙sinα+b∙cosα.

We will learn how to find the maximum and minimum values of
the quadratic Expression ax^2 + bx + c (a ≠ 0).

When we find the maximum value and the minimum value of ax^2 + bx + c then let us assume y = ax^2 + bx + c.

Or, ax^2 + bx + c – y = 0

Suppose x is real then the discriminant of equation ax^2 + bx + c – y = 0 is ≥ 0

i.e., b^2 – 4a(c – y) ≥ 0

Or, b^2 – 4ac + 4ay ≥ 0

4ay ≥ 4ac – b^2

Case I: When a > 0 

When a > 0 then from 4ay ≥ 4ac – b^2 we get, y ≥
4ac – b^2/4a

Therefore, we clearly see that the expression y becomes
minimum when a > 0

Thus, the minimum value of the expression is 4ac – b^2/4a.

Now, substitute y = 4ac – b^2/4a in equation ax^2 + bx + c –
y = 0 we have,

ax^2 + bx + c – (4ac – b^2/4a) = 0

or, 4a^2x^2 + 4abx + b^2 = 0

or, (2ax + b)^2 = 0

or, x = -b/2a

Therefore, we clearly see that the expression y gives its
minimum value at x = -b/2a

Case II: When a < 0

When a < 0 then from 4ay ≥ 4ac – b^2 we get,

y ≤ 4ac – b^2/4a

Therefore, we clearly see that the expression y becomes
maximum when a < 0.

Thus, the maximum value of the expression is 4ac – b^2/4a.

Now substitute y = 4ac – b^2/4a in equation ax^2 + bx + c –
y = 0 we have,

ax^2 + bx + c -(4ac – b^2/4a) =0

or, 4a^2x^2 + 4abx + b^2 = 0

or, (2ax + b)^2 = 0

or, x = -b/2a.

Therefore, we clearly see that the expression y gives its
maximum value at x = -b/2a.

Solved examples to find the maximum and minimum values of
the quadratic Expression ax^2 + bx + c (a ≠ 0):

1. Find the values of x where the quadratic expression 2x^2 –
3x + 5 (x ϵ R) reaches a minimum value. Also find the minimum value.

Solution:

Let us assume y = 2x^2 – 3x + 5

Or, y = 2(x^2 – 3/2x) + 5

Or, y = 2(x^2 -2 * x * ¾ + 9/16 – 9/16) + 5

Or, y = 2(x – ¾)^2 – 9/8 + 5

Or, y = 2(x – ¾)^2 + 31/8

Hence, (x – ¾)^2 ≥ 0, [Since x ϵ R]

Again, from y = 2(x – ¾)^2 + 31/8 we can clearly see that y ≥
31/8 and y = 31/8 when (x – ¾)^2 = 0 or, x = ¾

Therefore, when x is ¾ then the expression 2x^2 – 3x + 5 reaches
the minimum value and the minimum value is 31/8.

2. Find the value of a when the value of 8a – a^2 – 15 is maximum.

Solution:

Let us assume y = 8a – a^2 -15

Or, y = – 15 – (a^2 – 8a)

Or, y = -15 – (a^2 – 2 * a * 4 + 4^2 – 4^2)

Or, y = -15 – (a – 4)^2 + 16

Or, y = 1 – (a – 4)^2

Hence, we can clearly see that (a – 4)^2 ≥ 0, [Since a is
real]

Therefore, from y = 1 – (a – 4)^2 we can clearly see that y ≤
1 and y = 1 when (a – 4)^2 = 0 or, a = 4.

Therefore, when a is 4 then the expression 8a – a^2 – 15 reaches
the maximum value and the maximum value is 1.

Didn’t find what you were looking for? Or want to know more information
about
Math Only Math.
Use this Google Search to find what you need.

Математики и Data Science-специалисты должны хорошо разбираться в функциях. Предлагаем попрактиковаться в решении задач на обнаружение максимальных и минимальных значений у заданных функций.

Максимум

Задумываясь над тем, как найти максимальное значение функции, нужно четко понимать, с чем предстоит иметь дело. Для этого нужно запомнить такое определение:

Наибольшее значение функции y = f(x) на промежутке x – это max y = f(x0). Оно будет при любом значении x€ X, x≠x0 делает справедливым неравенство: f(x)≤f(x0).

Максимальное значение (максимум) – это точка на функции, в которой значение функции больше, чем в соседних «отметках».

Минимум

Наименьшее значение функции находить так же легко, как и наибольшее. Но сначала нужно понимать, что это такое.

Значение функции на отрезке будет считаться минимумом, если оно меньше, чем в соседних «отметках». Здесь действует такое определение:

Наименьшее значение функции y=f(x) на промежутке x – это miny=f(x0), которое при любом значении x€ X, x≠x0 делает справедливым неравенство f(x)≥f(x0).

Соответствующие определения являются достаточными и очевидными. Если говорить простыми словами, то максимум функции – это ее самое большое значение на заданном промежутке (участке) при абсциссе x0, а минимум – самое маленькое.

Стационарные точки

При решении вопроса о том, как найти наибольшее или наименьшее значение функции, стоит обратить внимание на так называемые «стационарные точки». Это – значения аргумента функции, при которых ее производная будет равняться нулю.

Стационарная точка – это «отметка», в которой расположен экстремум дифференцируемой функции. А именно – локальный минимум или максимум. В одной из таких «отметок» записанное выражение будет достигать своих предельных параметров.

Здесь рекомендуется запомнить следующее:

  1. Экстремум функции – это минимумы и максимумы.
  2. Если определить производную в точках экстремумов, она будет равно 0.
  3. Когда говорят «экстремумы», подразумевается значение функции. Если же речь идет об «отметках» экстремумов, рассматривать стоит x, в которых достигаются соответствующие пределы.

 Этого достаточно для того, чтобы разобраться, как найти наибольшее на заданном отрезке у выражения. Для реализации поставленной задачи вовсе не обязательно составлять график. Поэтому сначала воспользуемся записями формул и вычислений.

План действий

Пример – дана функция f(x) на отрезке [a, b]. Наибольшее и наименьшее значение такой непрерывной функции достигаются в определенных местах. Это – критические точки. Там, где производная записанного выражения будет равно нулю.

Для того, чтобы найти наибольшие значения уравнения, потребуется придерживаться следующего алгоритма:

  1. Узнайте, какая перед вами функция. Для этого нужно проверить ее на непрерывность. В расчет обязательно берется заданный отрезок.
  2. Если запись непрерывная – ищем производную.
  3. После того, как найдем производную, приравниваем ее к нулю. Это поможет найти точки экстремумов. В результате получаются корни.
  4. Образовавшиеся корни – это критические точки. Нужно выбрать те «параметры», что относятся к промежутку [a, b].
  5. Вычислить значения функции на концах отрезка [a, b].
  6. Определить значения имеющегося выражения в критических «отметках».

Теперь понятно, как найти наибольшие функции на заданном отрезке. После произведенных подсчетов остается выбрать из результатов M (максимум) и m (минимум).

На отрезке

Разобравшись в тем, как найти наибольшие «параметры» выражения «на бумаге», стоит рассмотреть соответствующий процесс на графиках. Определять максимумы/минимумы в данном случае будет проще.

Первый график указывает на выражение, у которого точка минимума и максимума находятся в стационарных точках на промежутке [-6;6]. Соответствующие «пределы» обозначены жирным.

Второй график указывает на изменение отрезка. Теперь он будет [1;6]. Минимальное значение останется прежним. А вот максимальное – изменится. Оно образуется в правой части в точке с абсциссой. Поиск минимального «параметра» окажется в критической точке.

Задумываясь, как найти наименьшие или «самые крупные» параметры выражения на графике, можно также рассмотреть третий рисунок. Здесь функция принадлежала промежутку [-3;2]. Чтобы найти наибольшее и наименьшее в таком случае, предстоит учитывать абсциссы. В них достигаются соответствующие пределы.

Открытый интервал

Если промежуток задан конкретным числом, определить экстремумы будет не так сложно. Иначе происходит, если интервал открыт.

Здесь:

  1. Функция будет принимать максимум/минимум по значению в стационарных точках на открытом интервале от -6 до 6. Ответ – на 4 рисунке.
  2. Если взять отрезок [1;6), минимум будет достигнут в стационарной точке. А вот максимум – неизвестен. Связано это с тем, что 6 не принадлежит к заданному интервалу. Если бы «шестерка» относилась к соответствующему промежутку, ответ на вопрос относительно определения максимума оказался понятным. Максимальный параметр был бы в точке с абсциссой 6.
  3. На рисунке 6, задумываясь, как найти наименьшие «параметры», нужно обратить внимание на заданный интервал. Он равен (-3;2]. Минимум будет достигнут в правой границе. А вот максимум – не определен.

Найти значения на графиках обычно проще, чем «в чистых формулах». Соответствующие задания можно отыскать тут.

Бесконечность

Иногда значения функций нужно найти на бесконечном промежутке. Графически возможны такие ситуации:

На 7 рисунке функция достигает максимума в стационарной точке с абсциссой 1. Минимум окажется на границе интервала справа. На минус бесконечности значения приближаются к y=3 асимптотически.

Если взять интервал от 2-х до «плюс бесконечности», заданная функция не будет иметь ни максимумов, ни минимумов. Значения здесь стремятся к бесконечности. Связано это с тем, что x=2 является вертикальной асимптотой. Если абсцисса стремится к плюс бесконечности, значения будут асимптотически подходить к y=3. Соответствующий пример показан на рисунке 8.

Чтобы не приходилось долго разбираться с тем, как найти наименьшее у заданной функции, не путаться с тем, какие знаки производной использовать, а также легко строить графики, можно воспользоваться специальными онлайн калькуляторами. А еще – закончить тематические дистанционные онлайн курсы.

Содержание

  1. Узнать ещё
  2. Найти наибольшее значение выражения
  3. Как найти наибольшее и наименьшее значение функции
  4. Общая информация
  5. Область определения
  6. Обозначение интервалов
  7. Зависимость от типа
  8. Метод нахождения
  9. Примеры решений
  10. Поиск наибольшего/наименьшего значения у сложных функций

Узнать ещё

Знание — сила. Познавательная информация

Найти наибольшее значение выражения

Чтобы найти наибольшее значение тригонометрического выражения, во многих случаях достаточно знать область значений синуса, косинуса, тангенса, котангенса и свойства неравенств.

Найти наибольшее значение выражения:

Область допустимых значений данного выражения — вся числовая прямая:

Область значений косинуса — промежуток [-1;1]. Для оценки значений удобнее использовать двойное неравенство:

Умножаем неравенство почленно на 7. При умножении на положительное число знаки неравенства не изменяются:

0> right.]» title=»Rendered by QuickLaTeX.com»/>

Затем прибавляем почленно 5:

Таким образом, наибольшее значением выражения равно 12 (наименьшее — -2, область значений — [-2:12]).

При умножении на отрицательное число знаки неравенства меняются на противоположные:

Перепишем в порядке возрастания

Прибавляем почленно 4

Наибольшее значение выражения равно 7 (наименьшее — 1, область значений — [1;7]).

Наибольшее значение выражения равно 10 (наименьшее — 8, область значений — [8;10]).

(Замечание. Если предварительно преобразовать данное выражение:

то можно упростить его оценку, поскольку в этом случае не нужно умножать неравенство на отрицательное число).

Решение: Дробь имеет смысл, если знаменатель отличен от нуля, поэтому ОДЗ: sinα≠0. Удобнее всего работать с ОДЗ на единичной окружности: точки α=0 и α=П, в которых sinα обращается в нуль, выкалываем:

Теперь можно упростить выражение, сократив его

Осталось оценить полученное выражение.

Однако, с учетом ОДЗ, имеем:

(cosα=1 при α=0, cosα=-1 при α=П).

Выражение не принимает ни наибольшего, ни наименьшего значений (область значений выражения — (8;10)).

В следующий раз продолжим рассматривать выражения с дробями, позже — выражения вида a∙sinα+b∙cosα.

Источник

Как найти наибольшее и наименьшее значение функции

Общая информация

Исследование функции — распространенная задача, которая показывает ее поведение и свойства. Одним из элементов считается нахождение максимума и минимума функции. Существуют специальные программы для нахождения этих значений (онлайн-калькулятор). Однако каждому следует понимать принцип нахождения, поскольку это может пригодиться в жизни.

Для решения такого типа задач необходим определенный «багаж» знаний, поскольку без него вообще не обойтись. В его состав входят следующие элементы:

  1. Нахождение области определения функции (ОДФ).
  2. Понятие дифференциала и основные методы его нахождения.
  3. Умение решать уравнения.
  4. Знание графиков простых функций.
  5. Основные типы функций, полуинтервал и интервал.

Все пять навыков приобрести несложно, кроме второго. В этом нужно подробно разобраться, поскольку очень важно уметь находить производные (дифференциалы) не только табличных элементарных функций, но и сложных. Важно знать основные свойства, которые применяются для нахождения производной.

Область определения

Область определения какой-либо функции вида y = f(x) — область значений аргумента, при которых она существует. У каждой функции существует два типа неизвестных: зависимые и независимые. К первым следует отнести переменную y, которая зависит от независимой переменной «х». Необходимо отметить, что бывают функции, в которых нет аргумента. Примером их считается функция вида y = const, где const — константа (любое число).

Область определения обозначается в теории литерой «D». Однако обозначение можно менять, когда исследуются несколько функций. Чтобы не путаться, специалисты рекомендуют следующую запись D(f(x)). Например, для y = x^2 — 27x и y = 12sinx ОДФ записывается таким образом: D(x^2 — 27x) и D(12sinx) соответственно.

Обозначение интервалов

Результатом решения задач на нахождение ОДЗ является определенный интервал. Важно правильно его обозначать, поскольку это существенно влияет на решение. Нужно руководствоваться следующими правилами:

  1. Жесткая граница обозначается квадратной скобкой «[» или «]». Она обозначает, что число входит включительно в этот интервал. Можно использовать не только одну скобку, но и две одновременно.
  2. Для обозначения числового значения, которое не входит в промежуток, пользуются круглыми скобками «(» и «)». Их можно применять одновременно.
  3. Типы границ можно комбинировать.
  4. Если нужно объединить интервалы, то следует использовать символ «U».

Очень важно правильно читать интервалы. Например, запись (1;4) читается следующим образом: переменная принимает значения, которые находятся в интервале от 1 не включительно до 4 не включительно. Это числа 2 и 3, поскольку 1 и 4 не входят в промежуток. Запись вида [5;10) читается таким образом: некоторое значение принадлежит интервалу от 5 включительно, до 10 не включительно.

Зависимость от типа

Функции различаются между собой. От этого и зависит нахождение их области определения. Они бывают простыми и сложными. Первые состоят из единичных элементов, а сложные включают в себя несколько типов. Их еще называют составными. Простые классифицируются на три вида:

  1. Алгебраические: рациональные и иррациональные.
  2. Тригонометрические: sin, cos, tg и ctg.
  3. Трансцендентные: степенные, показательные и логарифмические.

Рациональные бывают целыми и дробными. Они не включают в себя выражения, содержащие такие элементы: корень, степень, логарифм и тригонометрические функции. D(f) этих функций — все действительные числа (Z). Если она является дробной, то это означает, что в ее числителе и (или) знаменателе находится аргумент, значение которого не должно обращать ее в пустое множество.

Когда под корнем находится выражение, содержащее независимую переменную, то она называется иррациональной. В этом случае D(f) — множество Z, кроме тех, которые превращают выражение под корнем четной степени в отрицательное значение. Функция, представленная степенными выражениями, имеет D(f) = Z, но только тогда, когда значение аргумента не превращает функцию в пустое множество.

Метод нахождения

Для решения любой задачи нужно применять определенные правила. Они называются алгоритмом. Для каждого типа функций существует конкретный вариант решения. Для дробной он является следующим:

  1. Найти корни уравнения знаменателя, приравнивая его к 0.
  2. Определить интервал, значения из которого может принимать аргумент.

В случае, когда выражение является иррациональной функцией, корень которой является четным, следует решать не уравнение, а неравенство. Его значение не должно быть меньше 0. Для логарифмического типа выражение натурального логарифма (ln) должно быть всегда больше 0.

Для sin(x) и cos(x) областью определения является множество значений Z. Однако для tg(x) и ctg(x) следует помнить, что аргумент не должен принимать значение x = (Pi / 2) + Pi * k и x = Pi * k соответственно. Следует отметить, что коэффициент k принадлежит множеству чисел Z.

Для примера нужно разобрать задачу, в которой следует найти D(3x / [(x — 1) * (x + 1) * (10 — x)^(1/2)]). Решать ее необходимо по такому алгоритму:

  1. Знаменатель является сложным. Он состоит из двух выражений: (x — 1) * (x + 1) и (10 — x)^(1/2).
  2. Первое выражение (решить уравнение): (x — 1) * (x + 1) = 0. Оно имеет два корня: x1 = -1 и x2 = 1. Числовой промежуток: (-бесконечность;-1) U (1;+бесконечность).
  3. Второе (неравенство): (10 — x) a). Например, (a;+inf): х = lim [f(x)], где x->a и x->+inf.

Для нахождения минимального и максимального значения функции достаточно материала, изложенного выше. Специалисты рекомендуют разобраться с теорией, а затем переходить к практике.

Примеры решений

Дана квадратичная функция y = x^2 + 6x + 9. Необходимо найти наименьшее значение функции квадратного уравнения на отрезке [1;5]. Для этой цели нужно воспользоваться алгоритмом:

  1. D(y): все множество Z.
  2. Отрезок входит в D(y).
  3. Производная: y’ = [x^2 + 6x + 9]’ = 2x + 6 (существует во всех точках).
  4. Стационарные точки (y’ = 0): 2x + 6 = 0. Отсюда, x = -3.
  5. Подставить в исходное выражение: y(-3) = (-3)^2 + 6 * (-3) + 9 = 9 — 18 + 9 = 0, y(1) = (1)^2 + 6 * (1) + 9 = 1 + 6 + 9 = 16 и y(5) = (5)^2 + 6 * (5) + 9 = 25 + 30 + 9 = 64.
  6. Максимум и минимум (с учетом стационарной точки и интервала): MIN(y) = 0 и MAX(y) = 64.

Одним из простейших типов задач является следующая: найдите наибольшее значение линейной функции z = 5x + 10 на отрезке [-3;3]. Для ее решения можно также воспользоваться алгоритмом:

  1. D(z) — все значения от бесконечно малого до бесконечно большого чисел.
  2. Промежуток, на котором нужно найти максимум и минимум, полностью входит в D(f).
  3. Дифференциал: z’ = 5 (существует во всех точках, а стационарных точек нет вообще).
  4. Минимум и максимум: MIN(z(-3)) = 5 * (-3) + 10 = -5 и MAX(z(3)) = 5 * (3) + 10 = 25.

Последнюю задачу необязательно решать по алгоритму, поскольку она считается простейшей. Математики рекомендуют тренироваться в нахождении MIN и MAX функции, поскольку только практика позволяет быстро решать задачи.

Таким образом, для нахождения максимального и минимального значений заданной функции необходимо пользоваться специальным универсальным алгоритмом. Кроме того, нужно правильно находить дифференциалы, область определения, а также разбираться в интервалах.

Источник

Поиск наибольшего/наименьшего значения у сложных функций

(blacktriangleright) Для того, чтобы найти наибольшее/наименьшее значение функции на отрезке ([a,b]) , необходимо схематично изобразить график функции на этом отрезке.
В задачах из данной подтемы это можно сделать с помощью производной: найти промежутки возрастания ( (f’>0) ) и убывания ( (f’ ) функции, критические точки (где (f’=0) или (f’) не существует).

(blacktriangleright) Не стоит забывать, что наибольшее/наименьшее значение функция может принимать не только во внутренних точках отрезка ([a,b]) , а также на его концах.

(blacktriangleright) Наибольшее/наименьшее значение функции — это значение координаты (y=f(x)) .

(blacktriangleright) Производная сложной функции (f(t(x))) ищется по правилу: [<Large>]
[begin <|r|c|c|>hline & text <Функция >f(x) & text <Производная >f'(x)\ hline textbf <1>& c & 0\&&\ textbf <2>& x^a & acdot x^\&&\ textbf <3>& ln x & dfrac1x\&&\ textbf <4>& log_ax & dfrac1\&&\ textbf <5>& e^x & e^x\&&\ textbf <6>& a^x & a^xcdot ln a\&&\ textbf <7>& sin x & cos x\&&\ textbf <8>& cos x & -sin x\[1ex] hline end quad quad quad quad begin <|r|c|c|>hline & text <Функция >f(x) & text <Производная >f'(x)\ hline textbf <9>& mathrm, x & dfrac1<cos^2 x>\&&\ textbf <10>& mathrm, x & -,dfrac1<sin^2 x>\&&\ textbf <11>& arcsin x & dfrac1<sqrt<1-x^2>>\&&\ textbf <12>& arccos x & -,dfrac1<sqrt<1-x^2>>\&&\ textbf <13>& mathrm, x & dfrac1<1+x^2>\&&\ textbf <14>& mathrm, x & -,dfrac1<1+x^2>\[0.5ex] hline end]

Источник

Добавить комментарий