Math Problem Statement
Найти точку максимума функции y=x2(x−4)2y=x2(x−4)2.
Solution
Найдем точку максимума функции . Для этого проведем следующий анализ:
1. Найдем первую производную .
Функция . Используем правило произведения и производную степенной функции:
[ y'(x) = \frac{d}{dx}[x^2] \cdot (x - 4)^2 + x^2 \cdot \frac{d}{dx}[(x - 4)^2]. ]
Рассчитаем каждую часть:
- Производная равна ,
- Производная равна .
Подставим их в формулу:
Сгруппируем:
Упростим выражение в скобках:
2. Найдем критические точки.
Критические точки находятся при :
Разложим:
- ,
- ,
- .
Таким образом, критические точки: , , .
3. Найдем вторую производную для анализа.
Вторая производная вычисляется из . Используем правило произведения и определяем поведение в точках , , .
После анализа второй производной или исследования знака в интервалах , , , , мы определяем:
- Максимум достигается в точке .
4. Найдем значение функции в точке максимума.
Подставляем в :
Ответ:
Точка максимума функции: .
Если у вас есть вопросы или хотите узнать подробности, дайте знать!
5 вопросов для размышления:
- Как найти точки минимума функции аналогичным способом?
- Можно ли упростить процесс нахождения второй производной?
- Как влияет наличие симметрии на вид функции ?
- Что можно сказать о поведении функции на бесконечности?
- Какие еще методы существуют для нахождения экстремумов, кроме производных?
Совет: Всегда проверяйте поведение функции на границах интервалов, чтобы исключить пропущенные экстремумы!
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Calculus
Critical Points
Optimization
Formulas
First derivative: y'(x) = 2x(x - 4)^2 + x^2 * 2(x - 4)
Factored derivative: y'(x) = 2x(x - 4)(2x - 4)
Second derivative for concavity analysis
Theorems
Critical Point Theorem: A function's critical points occur where the first derivative is zero or undefined.
Second Derivative Test: Determines whether a critical point is a maximum, minimum, or saddle point.
Suitable Grade Level
Grades 10-12
Related Recommendation
Find Maximum Value of 4x - x^2 with Calculus
Find Extremum Points of y=f(x) from Derivative f'(x)=(x^2-4)(x^2-4x+4)
Finding Local Minima for the Function x^4 - 4x^2 + 10 Using the Second Derivative Test
Find Local Extrema and Extremum Values of Function x^2 - 2x + 4
Graph and Analysis of y = x^4 - 4x^3 with Critical Points and Inflection Points