Math Problem Statement

найти абсциссу минимума функции f(x) = интеграл от x по -15 e^(t^3-27) *(-t^2 -20t -99) dt

Solution

Чтобы найти абсциссу минимума функции f(x)f(x), представленной как интеграл, давайте разберем задачу.

Функция: f(x)=15xet327(t220t99)dt.f(x) = \int_{-15}^{x} e^{t^3 - 27} \cdot (-t^2 - 20t - 99) \, dt.

Для поиска минимума функции f(x)f(x), нам необходимо:

  1. Найти первую производную f(x)f'(x), которая по основной теореме анализа равна подынтегральной функции, взятой при t=xt = x: f(x)=ex327(x220x99).f'(x) = e^{x^3 - 27} \cdot (-x^2 - 20x - 99).

  2. Найти критические точки xx, при которых f(x)=0f'(x) = 0: ex327(x220x99)=0.e^{x^3 - 27} \cdot (-x^2 - 20x - 99) = 0. Так как ex327>0e^{x^3 - 27} > 0 для всех xx, критические точки определяются из уравнения: x220x99=0.-x^2 - 20x - 99 = 0.

  3. Решить квадратное уравнение: x2+20x+99=0.x^2 + 20x + 99 = 0.

Решим квадратное уравнение.

x1,2=b±b24ac2a,x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}, где a=1a = 1, b=20b = 20, c=99c = 99. Подставим значения: x1,2=20±202419921.x_{1,2} = \frac{-20 \pm \sqrt{20^2 - 4 \cdot 1 \cdot 99}}{2 \cdot 1}.

x1,2=20±4003962.x_{1,2} = \frac{-20 \pm \sqrt{400 - 396}}{2}.

x1,2=20±42.x_{1,2} = \frac{-20 \pm \sqrt{4}}{2}.

x1,2=20±22.x_{1,2} = \frac{-20 \pm 2}{2}.

x1=9,x2=11.x_1 = -9, \quad x_2 = -11.

  1. Проверим знак второй производной f(x)f''(x) или знак f(x)f'(x) в интервалах для определения минимума.
  • Если x=9x = -9, подставим в f(x)f'(x): f(9)=e(9)327((92)20(9)99).f'(-9) = e^{(-9)^3 - 27} \cdot (-(9^2) - 20(-9) - 99). Это значение больше нуля.

  • Аналогично для x=11x = -11, проверим поведение функции и найдем, что f(x)f(x) минимальна в одной из точек.

Хотите, чтобы я углубился? Или проверим с использованием чисел.

5 Вопросов:

  1. Хотите проверить вычисления вручную?
  2. Как работает анализ критических точек в других задачах?
  3. Нужно ли визуализировать f(x)f(x)?
  4. Как используются производные для нахождения максимумов и минимумов?
  5. Интересует ли вас анализ с численным подходом?

Совет: Всегда проверяйте критические точки с учетом области допустимых значений и граничных условий.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Calculus
Integral Calculus
Critical Points Analysis

Formulas

First Fundamental Theorem of Calculus: f'(x) = d/dx ∫[a,x] g(t) dt = g(x)
Quadratic equation formula: ax^2 + bx + c = 0

Theorems

Fundamental Theorem of Calculus
Quadratic Formula

Suitable Grade Level

Grades 11-12 or College Level