Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2654
i

Най­ди­те наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ния функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = синус левая круг­лая скоб­ка 2x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2x на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ⅰ спо­соб. Най­дем про­из­вод­ную функ­ции: y'=2 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс синус левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2. Вы­ра­же­ние для про­из­вод­ной можно упро­стить с по­мо­щью фор­мул двой­но­го ар­гу­мен­та и при­ве­де­ния:

y'=2 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс синус левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 рав­но­силь­но y'=4 ко­си­нус в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 плюс синус левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но y'=4 ко­си­нус в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но y'= ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Най­дем зна­че­ния ар­гу­мен­та, при ко­то­ром про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в нуль:

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =0, ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k,x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби =\pm арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи n конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x= дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс Пи k,x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи n, x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи m, конец со­во­куп­но­сти . k,n,m при­над­ле­жит Z .

Из этих серий ре­ше­ний от­рез­ку  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка при­над­ле­жат толь­ко x_1= дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , x_2=x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Дей­стви­тель­но, длина рас­смат­ри­ва­е­мо­го от­рез­ка мень­ше  Пи , т. е. мень­ше раз­но­сти каж­дой из двух ариф­ме­ти­че­ских про­грес­сий, яв­ля­ю­щих­ся се­ри­я­ми ре­ше­ний урав­не­ния y'=0. По­это­му рас­смат­ри­ва­е­мо­му от­рез­ку при­над­ле­жит не более од­но­го числа каж­дой серии. По­сколь­ку функ­ция  арк­ко­си­нус t мо­но­тон­но убы­ва­ет на мно­же­стве сво­е­го опре­де­ле­ния t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше 0, и  арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , то

 дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби , т. е. x_1 при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка x_1 мень­ше x_2).

На­ко­нец,

 минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби боль­ше минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби боль­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0.

С дру­гой сто­ро­ны,

 дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи боль­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи боль­ше дробь: чис­ли­тель: 9 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

Таким об­ра­зом, дей­стви­тель­но ни одно число из тре­тьей серии ре­ше­ния не при­над­ле­жит рас­смат­ри­ва­е­мо­му от­рез­ку.

На от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка при­ме­ним метод ин­тер­ва­лов к функ­ции y'= ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка (см. рис.).

y' левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0.

Со­мно­жи­те­ли  ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 4 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ме­ня­ют свой знак со­от­вет­ствен­но в точ­ках x_1= дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и x_2= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Знаки про­из­вод­ной рас­став­ля­ют­ся так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке, имен­но по этой при­чи­не. По ри­сун­ку видно, что в точке x_1 функ­ция y имеет ло­каль­ный мак­си­мум, а в точке x_2  — ло­каль­ный ми­ни­мум. От­сю­да сле­ду­ет, что наи­мень­шее зна­че­ние на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция y при­ни­ма­ет либо в точке x=x_2, либо в точке x=0, а наи­боль­шее зна­че­ние  — в одной из двух точек x= дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби и x= дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Срав­ним зна­че­ния y левая круг­лая скоб­ка x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка и y левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка :

y левая круг­лая скоб­ка x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =y левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка = синус левая круг­лая скоб­ка 2 арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка минус ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2x_2=

 

=2 синус левая круг­лая скоб­ка арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс синус левая круг­лая скоб­ка арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2x_2=

 

=2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2x_2= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 (как сумма трёх по­ло­жи­тель­ных чисел);

 

y левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше 0.

Таким об­ра­зом, наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции y до­сти­га­ет­ся в точке x=0:

y левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Срав­ним зна­че­ния y левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и y левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка :

y левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = синус Пи минус ко­си­нус Пи плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =1 плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;

 

y левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = синус дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Так как  дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби боль­ше 1, то  дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби боль­ше 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Таким об­ра­зом, мак­си­мум функ­ции y до­сти­га­ет­ся в точке  дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби : y левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

 

Ⅱ спо­соб. Пусть x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =t рав­но­силь­но x=t минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и 2x=2t минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Функ­цию y левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =y левая круг­лая скоб­ка t минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка обо­зна­чим через g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = синус левая круг­лая скоб­ка 2t минус Пи пра­вая круг­лая скоб­ка минус ко­си­нус t плюс 2t минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби рав­но­силь­но g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = минус синус 2t минус ко­си­нус t плюс 2t минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Число x лежит в рас­смат­ри­ва­е­мом от­рез­ке тогда и толь­ко тогда, когда t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ния функ­ции y левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , оче­вид­но сов­па­да­ют с наи­боль­шим и наи­мень­шим зна­че­ни­ем функ­ции g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Найдём их:

g левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус синус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ;

 

g левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус синус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Най­дем кри­ти­че­ские точки функ­ции g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка на  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Таки как функ­ция g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка на  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка диф­фе­рен­ци­ру­е­ма  левая круг­лая скоб­ка g' левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 2 ко­си­нус 2t плюс синус t плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , то до­ста­точ­но ре­шить си­сте­му

 си­сте­ма вы­ра­же­ний минус 2 ко­си­нус 2t плюс синус t плюс 2=0, дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше t мень­ше дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 4 синус в квад­ра­те t плюс синус t=0, дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше t мень­ше дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний со­во­куп­ность вы­ра­же­ний синус t=0, синус t= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , конец си­сте­мы . дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше t мень­ше дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний t=t_1,t=t_2, конец со­во­куп­но­сти . где t_1= Пи и t_2= Пи плюс арк­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

g левая круг­лая скоб­ка t_1 пра­вая круг­лая скоб­ка =g левая круг­лая скоб­ка Пи пра­вая круг­лая скоб­ка =1 плюс 2 Пи минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 1.

Так как  синус t_2= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , а  ко­си­нус t_2= минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби конец ар­гу­мен­та = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , то

g левая круг­лая скоб­ка t_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2t_2 минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =

 

= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс 2 Пи плюс 2 арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс 2 арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Таким об­ра­зом, наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ния сле­ду­ет ис­кать среди че­ты­рех чисел:

 дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 1,  дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс 2 арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,  дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,  минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Наи­мень­шее среди них  — един­ствен­ное от­ри­ца­тель­ное число  —  минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . До­ка­жем, что наи­боль­шим чис­лом яв­ля­ет­ся  дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби :

 дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби боль­ше дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 1.

Если бы g левая круг­лая скоб­ка t_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс 2 арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби было боль­ше, чем зна­че­ние  дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , это озна­ча­ло бы, что g левая круг­лая скоб­ка t_2 пра­вая круг­лая скоб­ка   — наи­боль­шее зна­че­ние функ­ции на рас­смат­ри­ва­е­мом от­рез­ке. Од­на­ко этого не может быть, по­сколь­ку не­труд­но по­ка­зать, что t=t_2 яв­ля­ет­ся точ­кой ло­каль­но­го ми­ни­му­ма функ­ции g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ: \underset левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \mathop\max f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; \underset левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \mathop\min f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

За за­да­ние (или за каж­дый из че­ты­рех пунк­тов сю­же­та из че­ты­рех за­да­ний)

вы­став­ля­ет­ся одна из сле­ду­ю­щих оце­нок:

+ (3 балла),    ± (2 балла),    ∓ (1 балл),    − (0 бал­лов)

При этом не­об­хо­ди­мо ру­ко­вод­ство­вать­ся сле­ду­ю­щим.

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нийБаллы
Вер­ное и пол­ное вы­пол­не­ние за­да­ния3
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­щен один не­до­чет2
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­ще­но два не­до­че­та или одна гру­бая ошиб­ка1
Осталь­ные слу­чаи0

К не­до­че­там от­но­сят­ся, на­при­мер: опис­ки, не­точ­но­сти в ис­поль­зо­ва­нии ма­те­ма­ти­че­ской сим­во­ли­ки; по­греш­но­сти на ри­сун­ках, не­до­ста­точ­но пол­ные обос­но­ва­ния; не­точ­но­сти в ло­ги­ке рас­суж­де­ний при срав­не­нии чисел, до­ка­за­тель­стве тож­деств или не­ра­венств; вы­чис­ли­тель­ные ошиб­ки, не по­вли­яв­шие прин­ци­пи­аль­но на ход ре­ше­ния и не упро­стив­шие за­да­чу, если за­да­ча не яв­ля­лась вы­чис­ли­тель­ной; за­ме­на стро­го знака не­ра­вен­ства не­стро­гим или на­о­бо­рот; не­вер­ное при­со­еди­не­ние либо ис­клю­че­ние гра­нич­ной точки из про­ме­жут­ка мо­но­тон­но­сти и ана­ло­гич­ные.

Гру­бы­ми ошиб­ка­ми яв­ля­ют­ся, на­при­мер: по­те­ря или при­об­ре­те­ние по­сто­рон­не­го корня; не­вер­ный отбор ре­ше­ния на про­ме­жут­ке при пра­виль­ном ре­ше­нии в общем виде; вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка в за­да­че на вы­чис­ле­ние; не­вер­ное из­ме­не­ние знака не­ра­вен­ства при умно­же­нии на от­ри­ца­тель­ное число, ло­га­риф­ми­ро­ва­нии или по­тен­ци­ро­ва­нии и т. п.


Задание парного варианта: 2648

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, РФ, 1995 год, ра­бо­та 1, ва­ри­ант 2
? Классификатор: За­да­чи на наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции
?
Сложность: 9 из 10