Если х = а - точка экстремума функции , то касательная (в том случае, когда она существует) к графику этой функции в точке параллельна оси 0 х (рис. 2).
у максимум | ||
минимум | ||
0 а b х | ||
Рис. 2 |
Правило нахождения точек экстремума:
1. Находят производную .
2. Находят все критические точки из области определения функции.
3. Устанавливают знаки производной функции при переходе через критические точки и выписывают точки экстремума.
4. Вычисляют значения функции в каждой экстремальной точке.
Задание 33. Исследовать на экстремум функцию: .
Решение: 1. Находим производную: .
2. Приравниваем её нулю 2 х = 0, откуда х = 0 – критическая точка.
3. Определяем знак производной при значении x < 0, например, при . Определяем знак производной при x > 0, например, при . Так как при переходе через х = 0 производная изменяет знак с минуса на плюс, при х = 0 функция имеет минимум.
4. Находим минимальное значение функции, т.е. . Теперь можно на чертеже изобразить вид кривой вблизи точки А (0;2) (рис. 3).
у |
А(0;2) |
01 х |
Рис. 3 |
Задание 34. . Исследовать на экстремум, найти интервалы монотонности функции.
Решение: 1. Находим производную:
.
2. Находим критические точки: .
3. Исследуем знаки производной слева и справа от критической точки: .
Следовательно, при функция имеет минимум .
Результаты можно отразить в таблице:
х | (-¥; -1) | -1 | (-1; ¥) |
- | + | ||
у | убывает | у min= -1/ е | возрастает |