СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Исследование функции на монотонность и экстремумы

Категория: Алгебра

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«Исследование функции на монотонность и экстремумы»

Черноволова Е.В.  Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им.В.И.Истомина

Черноволова Е.В.

Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им.В.И.Истомина

0. Если α 90°, то k у х 0 Если α = 0°, то k = 0. Касательная параллельна оси ОХ. Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина " width="640"

Если α k 0.

Если α 90°, то k

у

х

0

Если α = 0°, то k = 0.

Касательная параллельна оси ОХ.

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Исследование функции на монотонность и экстремумы Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Исследование функции на монотонность и экстремумы

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Пример:  Исследовать на монотонность функцию у=2х 3 +3х 2 – 1. Исследовать функцию на монотонность – это значит выяснить, на каких промежутках области определения функция возрастает, а на каких – убывает. Согласно теоремам 1 и 2, это связано со знаком производной. Найдем производную данной функции: Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Пример: Исследовать на монотонность функцию у=2х 3 +3х 2 – 1.

Исследовать функцию на монотонность – это значит выяснить, на каких промежутках области определения функция возрастает, а на каких – убывает. Согласно теоремам 1 и 2, это связано со знаком производной.

Найдем производную данной функции:

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

f ! (х) + + х 0 -1 f (х) Если функция непрерывна не только на открытом промежутке, но и в его концевых точках (именно так обстоит дело для заданной функции), эти концевые точки включают в промежуток монотонности функции. Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

f ! (х)

+

+

х

0

-1

f (х)

Если функция непрерывна не только на открытом промежутке, но и в его концевых точках (именно так обстоит дело для заданной функции), эти концевые точки включают в промежуток монотонности функции.

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Точки экстремума функции и их нахождение Рассмотрим график функции у=2х 3 +3х 2 –1 На графике две уникальные точки: (-1;0) и (0;-1). В этих точках: 1) происходит изменение характера монотонности функции; 2) касательная к графику функции параллельна оси Х (или совпадает с осью Х), т.е. производная функции в каждой из указанных точек равна нулю; 3) f(-1) – наибольшее значение функции, но не во всей области определения, а по сравнению со значениями функции из некоторой окрестности точки х = - 1. Также f (0) – наименьшее значение функции в окрестности точки х=0 у - 1  х 0 Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Точки экстремума функции и их нахождение

Рассмотрим график функции у=2х 3 +3х 2 –1

На графике две уникальные точки: (-1;0) и (0;-1).

В этих точках:

1) происходит изменение характера монотонности функции;

2) касательная к графику функции параллельна оси Х (или совпадает с осью Х), т.е. производная функции в каждой из указанных точек равна нулю;

3) f(-1) – наибольшее значение функции, но не во всей области определения, а по сравнению со значениями функции из некоторой окрестности точки х = - 1. Также f (0) – наименьшее значение функции в окрестности точки х=0

у

- 1

х

0

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

f (х 0 ) . Определение 2. Точку х=х 0 называют точкой максимума функции у = f (х) , если у этой точки существует окрестность, для всех точек которой (кроме самой точки х=х 0 ) выполняется неравенство f (х) (х 0 ) . Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина " width="640"

Определение 1 . Точку х=х 0 называют точкой минимума функции у = f (х) , если у этой точки существует окрестность, для всех точек которой (кроме самой точки х=х 0 ) выполняется неравенство

f (х) f 0 ) .

Определение 2. Точку х=х 0 называют точкой максимума функции у = f (х) , если у этой точки существует окрестность, для всех точек которой (кроме самой точки х=х 0 ) выполняется неравенство

f (х) 0 ) .

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Значение максимума и минимума обозначаются :  у max , y min  соответственно. ВНИМАНИЕ!!!  Только не путать с наибольшим (или наименьшим) значением функции во всей рассматриваемой области определения, эти значения в окрестности некоторой точки Х, являются наибольшими (или наименьшими). Точки минимума и максимума функции называют – точки экстремума  (от латинского слова extremum – «крайний») Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Значение максимума и минимума обозначаются : у max , y min соответственно.

ВНИМАНИЕ!!!

Только не путать с наибольшим (или наименьшим) значением функции во всей рассматриваемой области определения, эти значения в окрестности некоторой точки Х, являются наибольшими (или наименьшими).

Точки минимума и максимума функции называют точки экстремума

(от латинского слова extremum – «крайний»)

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Теорема 4 .  Если функция у = f (х) имеет экстремум в точке х=х 0 , то этой точке производная либо равна нулю, либо не существует.  Внутренние точки области определения функции, в которых производная функции равна нулю, называют стационарными , а внутренние точки области определения функции, в которых функция непрерывна, но производная не существует –  критическими . Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Теорема 4 . Если функция у = f (х) имеет экстремум в точке х=х 0 , то этой точке производная либо равна нулю, либо не существует.

Внутренние точки области определения функции, в которых производная функции равна нулю, называют стационарными , а внутренние точки области определения функции, в которых функция непрерывна, но производная не существует – критическими .

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Для запоминания!!!  min max Экстремума нет Экстремума нет Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Для запоминания!!!

min

max

Экстремума нет

Экстремума нет

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Пример:  Найти точки экстремума функции у=3х 4 – 16х 3 + 24х 2 – 11. Решение:  найдем производную данной функции: у 1 =12х 3 – 48х 2 + 48х. Найдем стационарные точки:  12х 3 – 48х 2 + 48х=0 12х(х 2 – 4х + 4)=0 12х(х – 2) 2 =0 Производная обращается в нуль в точках х=0 и х=2 + - + х 0 2 Значит, х=0 – точка минимума. Ответ:  у min = - 11 . Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Пример: Найти точки экстремума функции у=3х 4 – 16х 3 + 24х 2 – 11.

Решение: найдем производную данной функции: у 1 =12х 3 – 48х 2 + 48х.

Найдем стационарные точки:

12х 3 – 48х 2 + 48х=0

12х(х 2 – 4х + 4)=0

12х(х – 2) 2 =0

Производная обращается в нуль в точках х=0 и х=2

+

-

+

х

0

2

Значит, х=0 – точка минимума.

Ответ: у min = - 11 .

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 8; 3).  Определить количество целых точек, в которых производная функции отрицательна   Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 8; 3). Определить количество целых точек, в которых производная функции отрицательна

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 4 Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 4

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 7; 5).  Найти точку экстремума функции на отрезке [ -6 ; 4]  Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 7; 5). Найти точку экстремума функции на отрезке [ -6 ; 4]

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: - 3 Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: - 3

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 3; 8).  Найти количество точек максимума функции на отрезке [ - 2 ; 7 ]  Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 3; 8). Найти количество точек максимума функции на отрезке [ - 2 ; 7 ]

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 2 Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 2

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 3; 8).  Найти промежутки убывания функции. В ответе указать сумму целых точек, входящих в эти промежутки Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 3; 8). Найти промежутки убывания функции. В ответе указать сумму целых точек, входящих в эти промежутки

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 16 Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 16

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 11; 3).  Найти промежутки возрастания функции. В ответе указать длину наибольшего из них Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

На рисунке изображен график производной функции y=f(x) , определенной на интервале ( - 11; 3). Найти промежутки возрастания функции. В ответе указать длину наибольшего из них

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 6  Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 6

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Пример:  Исследовать функцию    на монотонность и экстремумы Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Пример: Исследовать функцию на монотонность и экстремумы

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.13. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.13. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.15. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.15. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.16. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.16. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.16. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.16. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 1. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 1. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 2. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 2. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 3. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 3. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 4. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 4. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 5 Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 5 Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 6. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 6. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 6. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 6. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 8. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 8. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 9. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 9. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 10. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 10. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 11. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 11. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 44.53. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 44.53. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.45. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.45. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.45. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 30.45. Найдите точки экстремума заданной функции и определите их характер

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: - 3 Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: - 3

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 2 Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Ответ: 2

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Общая схема исследования функции Найти область определения функции. Выяснить характер поведения функции в граничных точках области определения. Выяснить обладает ли функция особенностями: четность, нечетность, периодичность. Найти точки пересечения графика функции с осями координат. Выяснить, имеет ли кривая вертикальные и наклонные асимптоты. Найти интервалы возрастания и убывания функции. Исследовать функцию на экстремум. Найти промежутки выпуклости и вогнутости функции. Найти точки перегиба. Построить график. Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Общая схема исследования функции

  • Найти область определения функции. Выяснить характер поведения функции в граничных точках области определения.
  • Выяснить обладает ли функция особенностями: четность, нечетность, периодичность.
  • Найти точки пересечения графика функции с осями координат.
  • Выяснить, имеет ли кривая вертикальные и наклонные асимптоты.
  • Найти интервалы возрастания и убывания функции. Исследовать функцию на экстремум.
  • Найти промежутки выпуклости и вогнутости функции. Найти точки перегиба.
  • Построить график.

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 44.24. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 44.24. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 2. Определите промежутки монотонности функции Найдем стационарные точки, решив уравнение Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

№ 2. Определите промежутки монотонности функции

Найдем стационарные точки, решив уравнение

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина

Черноволова Е.В. Севастопольский кадетский корпус Следственного комитета РФ им В.И.Истомина


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!