Для решения задач 12-18 необходимо найти производную каждой функции, приравнять её к нулю и найти корни уравнения. Затем необходимо определить знак производной слева и справа от каждого корня. Если знак меняется с плюса на минус, то это точка максимума, если с минуса на плюс, то точка минимума. Если знак не меняется, то это не точка экстремума.
12. ( y = -3x + 1 )
( y' = -3 )
Производная постоянна и не равна нулю, следовательно, экстремумов нет.
13. ( y = 5x^3 + 20x - 8 )
( y' = 15x^2 + 20 )
( 15x^2 + 20 = 0 )
( x^2 = -rac{20}{15} )
Нет вещественных решений, следовательно, экстремумов нет.
14. ( y = x^3 + 3x^2 )
( y' = 3x^2 + 6x )
( 3x^2 + 6x = 0 )
( 3x(x + 2) = 0 )
( x_1 = 0, x_2 = -2 )
( y'' = 6x + 6 )
( y''(0) = 6 > 0 ) - точка минимума
( y''(-2) = -12 + 6 = -6 < 0 ) - точка максимума
15. ( y = 9x - x^3 )
( y' = 9 - 3x^2 )
( 9 - 3x^2 = 0 )
( x^2 = 3 )
( x_1 = sqrt{3}, x_2 = -sqrt{3} )
( y'' = -6x )
( y''(sqrt{3}) = -6sqrt{3} < 0 ) - точка максимума
( y''(-sqrt{3}) = 6sqrt{3} > 0 ) - точка минимума
16. ( y = \frac{1}{x} + \frac{x}{2} )
( y' = -\frac{1}{x^2} + \frac{1}{2} )
( -\frac{1}{x^2} + \frac{1}{2} = 0 )
( \frac{1}{x^2} = \frac{1}{2} )
( x^2 = 2 )
( x_1 = \sqrt{2}, x_2 = -\sqrt{2} )
( y'' = \frac{2}{x^3} )
( y''(\sqrt{2}) = \frac{2}{2\sqrt{2}} > 0 ) - точка минимума
( y''(-\sqrt{2}) = \frac{2}{-2\sqrt{2}} < 0 ) - точка максимума
17. ( y = \frac{2x + 3}{2 - 3x} )
( y' = \frac{2(2-3x) - (2x+3)(-3)}{(2-3x)^2} = \frac{4 - 6x + 6x + 9}{(2-3x)^2} = \frac{13}{(2-3x)^2} )
Производная всегда положительна (если определена), следовательно, экстремумов нет.
18. ( y = \frac{x^6}{3x+2} )
( y' = \frac{6x^5(3x+2) - x^6 * 3}{(3x+2)^2} = \frac{18x^6 + 12x^5 - 3x^6}{(3x+2)^2} = \frac{15x^6 + 12x^5}{(3x+2)^2} = \frac{3x^5(5x+4)}{(3x+2)^2} )
( 3x^5(5x+4) = 0 )
( x_1 = 0, x_2 = -\frac{4}{5} )
Исследование знака производной в окрестности этих точек покажет, являются ли они экстремумами. Необходимо проверить эти точки, а также точку ( x = -\frac{2}{3} ) (где знаменатель равен нулю).
Убрать каракули