Категория B14 • задача №4
Условие задачи
Дано:
функция вида
y = x2 - 3x + lnx + 5
Вопрос:
найдите наименьшее значение функции y = x2 - 3x + lnx + 5 на отрезке [3/4; 5/4].
Решение
I. Проанализируем заданную функцию y = x2 - 3x + lnx + 5:
область определения: x ϵ (0; +∞);
область значений: y ϵ (-∞; +∞).
II. Найдем производную данной функции:
III. Найдем значения х, при которых производная функции равна нулю:
Умножим обе части уравнения на x (x ≠ 0, так как x > 0):
Получили полное неприведенное квадратное уравнение. Для данного уравнения a = 2, b = -3 и c = 1.
Так как a + b + c = 2 + (-3) + 1 = 3 - 3 = 0, то уравнение имеет следующие корни:
IV. Определим какие значения x1 и x2 принадлежат отрезку [3/4, 5/4]:
x1 = 1 = 4/4
Значение x1 = 1 принадлежит промежутку [3/4, 5/4].
x2 = 0.5 = 1/2 = 2/4
Значение x2 = 0.5 не принадлежит промежутку [3/4, 5/4].
V. Найдем значения функции в критических точках и на концах отрезка:
y(1) = (1)2 - 3 · 12 + ln1 + 5 = 1 - 3 + 0 + 5 = 3
VI. Из трех полученных значений:
необходимо выбрать минимальное.
Очевидно, что минимальным является число 3, потому что числа 5/16 + ln(3/4) и 2 13/16 + ln(5/4) иррациональны, их нельзя записать в виде конечной десятичной дроби.
Таким образом, наименьшее значение данной функции равно 3 и достигается ею во внутренней точке x = 1.
Вывод: |
наименьшее значение функции y = x2 - 3x + lnx + 5 на отрезке [3/4; 5/4] равно 3 |
Резюме
проанализировали заданную функцию;
нашли производную данной функции: y' = 2x - 3 + 1/x;
детерминировали критические точки функции. Получили x1 = 1 и x2 = 0.5;
проверили, принадлежат ли полученные значения x1 и x2 отрезку [3/4; 5/4]. После проверки оказывается, что x1 принадлежат отрезку [3/4; 5/4], а x2 не принадлежат отрезку [3/4; 5/4];
вычислили значения функции в критических точках и на концах отрезка [3/4; 5/4]. Получили:
выбрали из полученных значений минимальное. Наименьшее значение данной функции равно 3 и достигается ею во внутренней точке x = 1.
Ответ: |
3 |
Комментарии