Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3517
i

Най­ди­те точки экс­тре­му­мов функ­ции y=x минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Мы не будем ре­шать это за­да­ние спо­со­бом, ана­ло­гич­ным при­ве­ден­но­му в Ⅰ ва­ри­ан­те. По­ка­жем дру­гой спо­соб, воз­мож­но, и не нуж­ный для та­ко­го лег­ко­го при­ме­ра, од­на­ко по­лез­ный для де­мон­стра­ции.

Пусть  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та =t, где t боль­ше или равно 0, тогда x= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби при t боль­ше или равно 0. Ее точка экс­тре­му­ма t0 будет со­от­вет­ство­вать точке x_0= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t_0 в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби экс­тре­му­ма ис­ход­ной функ­ции y(x), по­сколь­ку, как не­труд­но убе­дить­ся, каж­до­му зна­че­нию t_0 боль­ше или равно 0 от­ве­ча­ет един­ствен­ное зна­че­ние x_0 при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , такое, что  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 плюс 1 конец ар­гу­мен­та =t_0.

Функ­ция f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус t минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пред­став­ля­ет собой квад­рат­ный трех­член, опре­де­лен­ный на  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и име­ю­щий един­ствен­ный экс­тре­мум, от­ве­ча­ю­щий вер­ши­не па­ра­бо­лы, в точке t_0=1 при t_0 при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка ; этот экс­тре­мум яв­ля­ет­ся ми­ни­му­мом функ­ции. Зна­чит, и ис­ход­ная функ­ция y(x) будет иметь един­ствен­ный экс­тре­мум в точке x_0= дробь: чис­ли­тель: 1 в квад­ра­те минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =0.

Ответ: точка ми­ни­му­ма: x=0.

 

 

За­ме­ча­ние. Рас­смот­рен­ный спо­соб яв­ля­ет­ся эле­гант­ным и ра­ци­о­наль­ным, но он тре­бу­ет боль­шой осто­рож­но­сти. Его можно при­ме­нять толь­ко тогда, когда новая не­за­ви­си­мая пе­ре­мен­ная, в нашем слу­чае t, яв­ля­ет­ся об­ра­ти­мой функ­ци­ей. В рас­смат­ри­ва­е­мом при­ме­рю функ­ция t= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та имеет об­рат­ную x= дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , сле­до­ва­тель­но, функ­ция t= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та яв­ля­ет­ся об­ра­ти­мой.

Сле­ду­ю­щий при­мер по­ка­зы­ва­ет, что на­ру­ше­ние этого усло­вия при­во­дит к ошиб­ке: y= ко­си­нус x левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , по­лу­чим y'= минус синус x левая круг­лая скоб­ка 2 ко­си­нус x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Не­труд­но ви­деть, что точки экс­тре­му­ма x=0 (мак­си­мум) и x= \pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби (ми­ни­му­мы).

По­смот­рим, какие ре­зуль­та­ты по­лу­чат­ся, если при­ме­нить рас­смат­ри­ва­е­мый спо­соб. Вве­дем новую пе­ре­мен­ную t= ко­си­нус x и со­от­вет­ству­ю­щую функ­цию f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =t левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , при t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Функ­ция f(t) имеет един­ствен­ный экс­тре­мум на  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка :t_0= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби   — ми­ни­мум. От­сю­да сле­до­ва­ло бы, что функ­ция y= ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка имеет всего два экс­тре­му­ма x= \pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , что не­вер­но, «уте­рян» тре­тий экс­тре­мум x=0. Это слу­чи­лось из-за того, что на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция за­ме­ны t= ко­си­нус x не яв­ля­ет­ся об­ра­ти­мой, и по­это­му точка экс­тре­му­ма x=0 отоб­ра­жа­ет­ся в гра­нич­ную точку t=1 от­рез­ка  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Таким об­ра­зом, для на­хож­де­ния экс­тре­му­мов функ­ции y= ко­си­нус x левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка рас­смат­ри­ва­е­мый метод не­при­ме­ним. Од­на­ко для на­хож­де­ния наи­боль­ше­го и наи­мень­ше­го зна­че­ния функ­ции дан­ный спо­соб впол­не при­ме­ним.

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: 3511

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, РФ, 1994 год, ра­бо­та 8, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Ис­сле­до­ва­ние функ­ций
?
Сложность: 2 из 10