Дана функция
а) Решите уравнение
б) Найдите наибольшую длину промежутка монотонности функции f.
в) Сколько решений (в зависимости от a) имеет уравнение
г) Рассмотрим тело, ограниченное плоскостями
и поверхностью, получаемой при вращении графика функции f вокруг прямой
(лежащей в плоскости Oxy). При каком m объем этого тела будет наименьшим?
а) Обозначим тогда
Получаем
Тогда или
Первое невозможно, поскольку
Второе же дает
где
Осталось выбрать
Ясно что
поэтому
Отсюда следует, что подходит только
б) Возьмем производную от данной функции
Промежутки монотонности f соответствуют промежуткам знакопостоянства Функция
непрерывна. Найдем ее корни, тогда на промежутках между ними она знакопостоянна. Тогда
Значит, промежутками знакопостоянства будут
и
При этом на соседних промежутках знаки различны:
Наконец, при получаем
и
поэтому
Осталось выбрать из этих промежутков самый длинный. Очевидно это первый, его длина составляет
в) Из предыдущего пункта мы знаем, что возрастает на
и
и убывает на
и
При этом
и
Таким образом, мы знаем наименьшее и наибольшее значение на каждом промежутке монотонности и, значит, знаем и все принимаемые значения.
Теперь можно получить ответ. Нас интересует, сколько раз функция принимает значение a. При
— ни одного решения. При
— одно решение. При
— три решения. При
— четыре решения. При
— два решения. При
— ни одного решения.
г) При данном x расстояние от прямой до графика будет
поэтому сечением тела будет круг радиуса
и площади
и объем тела будет равен
Это квадратный трехчлен от m, поэтому он принимает наименьшее значение при
Вычислим теперь эти интегралы
и Поэтому ответ равен
Ответ:
Задание парного варианта: 2071

