Math Problem Statement

Указать наименьшее значение функции y=14x2(x−3) на отрезке [−1;4] .

Solution

Для нахождения наименьшего значения функции y=14x2(x3)y = 14x^2(x - 3) на отрезке [1;4][-1; 4], следуем нескольким шагам:

1. Найдем производную функции

Для начала найдем производную функции y=14x2(x3)y = 14x^2(x - 3), применив правило произведения:

y=14(2x(x3)+x2)y' = 14 \left( 2x(x - 3) + x^2 \right)

Распишем это:

y=14(2x26x+x2)=14(3x26x)y' = 14 \left( 2x^2 - 6x + x^2 \right) = 14 \cdot (3x^2 - 6x) y=42x(x2)y' = 42x(x - 2)

2. Найдем критические точки

Для нахождения критических точек приравняем производную к нулю:

42x(x2)=042x(x - 2) = 0

Решаем уравнение:

x=0илиx=2x = 0 \quad \text{или} \quad x = 2

Таким образом, критические точки на интервале [1;4][-1; 4] — это x=0x = 0 и x=2x = 2.

3. Оценим значения функции в критических точках и на концах отрезка

Теперь вычислим значение функции в точках x=1x = -1, x=0x = 0, x=2x = 2 и x=4x = 4, поскольку на концах отрезка могут быть экстремумы.

  1. При x=1x = -1: y(1)=14(1)2(13)=141(4)=56y(-1) = 14(-1)^2(-1 - 3) = 14 \cdot 1 \cdot (-4) = -56

  2. При x=0x = 0: y(0)=14(0)2(03)=0y(0) = 14(0)^2(0 - 3) = 0

  3. При x=2x = 2: y(2)=14(2)2(23)=144(1)=56y(2) = 14(2)^2(2 - 3) = 14 \cdot 4 \cdot (-1) = -56

  4. При x=4x = 4: y(4)=14(4)2(43)=14161=224y(4) = 14(4)^2(4 - 3) = 14 \cdot 16 \cdot 1 = 224

4. Определим наименьшее значение

Из вычисленных значений функции:

  • y(1)=56y(-1) = -56
  • y(0)=0y(0) = 0
  • y(2)=56y(2) = -56
  • y(4)=224y(4) = 224

Наименьшее значение функции на отрезке [1;4][-1; 4] равно 56-56, оно достигается в точках x=1x = -1 и x=2x = 2.

Ответ:

Наименьшее значение функции на отрезке [1;4][-1; 4] равно 56\boxed{-56}.


Если вам нужны дополнительные разъяснения или уточнения, пожалуйста, дайте знать! А вот несколько вопросов для дальнейшего изучения:

  1. Как можно найти наибольшее значение функции на отрезке?
  2. Что такое вторая производная, и как она помогает анализировать экстремумы?
  3. Как применить метод численных методов для нахождения экстремумов функции?
  4. Чем отличается метод экстремумов для функций с несколькими переменными?
  5. Как можно доказать, что функция имеет экстремумы именно в найденных точках?

Совет: Чтобы уверенно работать с экстремумами, всегда полезно проверять результаты с помощью второй производной или других методов (например, анализа знаков производной).

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
Derivative
Polynomial Functions

Formulas

y' = 42x(x - 2)
y = 14x^2(x - 3)

Theorems

Derivative Rules
Critical Points Theorem
Extreme Value Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12