До змісту

ГДЗ до вправи 40.21 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 40.21

Знайдіть проміжки зростання і спадання та точки екстремуму функції:

1) f(x)=cos⁡x+x2f(x) = \cos x + \frac{x}{2};

2) f(x)=sin⁡2x−x2f(x) = \sin 2x - x\sqrt{2}.

Розв'язок вправи № 40.21

Коротке рішення

1) f(x)=cos⁡x+x2⇒f′(x)=−sin⁡x+12f(x) = \cos x + \frac{x}{2} \Rightarrow f'(x) = -\sin x + \frac{1}{2}.

f′(x)=0⇒sin⁡x=0,5⇒x=(−1)kπ6+πk,k∈Zf'(x) = 0 \Rightarrow \sin x = 0,5 \Rightarrow x = (-1)^k \frac{\pi}{6} + \pi k, k \in \mathbb{Z}.

Зростає на [−7π6+2πk;π6+2πk][-\frac{7\pi}{6} + 2\pi k; \frac{\pi}{6} + 2\pi k] (де sin⁡x≤0,5\sin x \le 0,5); спадає на [π6+2πk;5π6+2πk][\frac{\pi}{6} + 2\pi k; \frac{5\pi}{6} + 2\pi k].

Точки екстремуму: xmax=π6+2πkx_{max} = \frac{\pi}{6} + 2\pi k, xmin=5π6+2πk,k∈Zx_{min} = \frac{5\pi}{6} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z}.


2) f(x)=sin⁡2x−x2⇒f′(x)=2cos⁡2x−2f(x) = \sin 2x - x\sqrt{2} \Rightarrow f'(x) = 2 \cos 2x - \sqrt{2}.

f′(x)=0⇒cos⁡2x=22⇒2x=±π4+2πk⇒x=±π8+πk,k∈Zf'(x) = 0 \Rightarrow \cos 2x = \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow 2x = \pm \frac{\pi}{4} + 2\pi k \Rightarrow x = \pm \frac{\pi}{8} + \pi k, k \in \mathbb{Z}.

Зростає на [−π8+πk;π8+πk][-\frac{\pi}{8} + \pi k; \frac{\pi}{8} + \pi k] (де cos⁡2x≥22\cos 2x \ge \frac{\sqrt{2}}{2}); спадає на [π8+πk;7π8+πk][\frac{\pi}{8} + \pi k; \frac{7\pi}{8} + \pi k].

Точки екстремуму: xmax=π8+πkx_{max} = \frac{\pi}{8} + \pi k, xmin=−π8+πk,k∈Zx_{min} = -\frac{\pi}{8} + \pi k, k \in \mathbb{Z}.


Детальне рішення

Ключ до розв'язання: Дослідження тригонометричних функцій на монотонність та екстремуми вимагає розв'язання тригонометричних нерівностей та рівнянь для похідної. Використовуйте одиничне коло для визначення знаків похідної на періоді. Теорія: Дослідження функцій за допомогою похідної.

  • У першому пункті похідна f′(x)=0,5−sin⁡xf'(x) = 0,5 - \sin x. Функція зростає там, де синус менший або дорівнює 0,5. Це відповідає нижній дузі кола від −7π6-\frac{7\pi}{6} до π6\frac{\pi}{6}.
  • У другому пункті використовуємо похідну складеної функції. Оскільки аргумент синуса — 2x2x, період точок екстремуму скорочується до π\pi.
  • Аналіз знаків проводиться за допомогою графіка косинуса або одиничного кола, враховуючи зсув аргументу.

Популярне у 10 класі