До змісту

ГДЗ до вправи 39.10 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 39.10

Доведіть, що функція є спадною:

1) f(x)=6−x+12x2−13x3f(x) = 6 - x + \frac{1}{2}x^2 - \frac{1}{3}x^3;

2) f(x)=sin⁡2x−3xf(x) = \sin 2x - 3x.

Розв'язок вправи № 39.10

Коротке рішення

1) f(x)=6−x+12x2−13x3f(x) = 6 - x + \frac{1}{2}x^2 - \frac{1}{3}x^3

f′(x)=−1+x−x2=−(x2−x+1)f'(x) = -1 + x - x^2 = -(x^2 - x + 1).

Для виразу x2−x+1x^2 - x + 1: D=12−4=−3<0D = 1^2 - 4 = -3 < 0. Оскільки коефіцієнт при x2x^2 додатний, то x2−x+1>0x^2 - x + 1 > 0 для всіх x∈Rx \in \mathbb{R}.

Отже, f′(x)=−(x2−x+1)<0f'(x) = -(x^2 - x + 1) < 0 для всіх xx, що доводить спадання функції. Доведено.


2) f(x)=sin⁡2x−3xf(x) = \sin 2x - 3x

f′(x)=2cos⁡2x−3f'(x) = 2 \cos 2x - 3.

Оскільки −1≤cos⁡2x≤1-1 \le \cos 2x \le 1, то −2≤2cos⁡2x≤2-2 \le 2 \cos 2x \le 2.

Віднімемо 3 від усіх частин: −5≤2cos⁡2x−3≤−1-5 \le 2 \cos 2x - 3 \le -1.

Оскільки f′(x)≤−1<0f'(x) \le -1 < 0 для будь-якого xx, функція є спадною.

Доведено.


Детальне рішення

Ключ до розв'язання: Доведення спадання функції на всьому проміжку R\mathbb{R} полягає у встановленні того факту, що її похідна завжди від'ємна. Теорія: Достатня умова спадання функції.

  • У першому пункті похідна є квадратним тричленом з від'ємним дискримінантом та від'ємним першим коефіцієнтом. Це гарантує, що парабола завжди знаходиться нижче осі OxOx.
  • У другому пункті ми оцінюємо область значень похідної, виходячи з обмеженості функції косинуса. Максимально можливе значення похідної менше за нуль, що підтверджує спадання.

Популярне у 10 класі