До змісту

ГДЗ до вправи 44.99 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 44.99

Знайдіть проміжки зростання і спадання та точки екстремуму функції:

1) f(x)=1x2+1f(x) = \frac{1}{x^2 + 1};

2) f(x)=x−1x2f(x) = \frac{x - 1}{x^2};

3) f(x)=(1−x)xf(x) = (1 - x)\sqrt{x}.

Розв'язок вправи № 44.99

Коротке рішення

1) f(x)=1x2+1⇒f′(x)=−2x(x2+1)2f(x) = \frac{1}{x^2 + 1} \Rightarrow f'(x) = \frac{-2x}{(x^2 + 1)^2}

f′(x)=0⇒x=0f'(x) = 0 \Rightarrow x = 0. При x<0,f′(x)>0x < 0, f'(x) > 0; при x>0,f′(x)<0x > 0, f'(x) < 0.

Відповідь: зростає на (−∞;0](-\infty; 0], спадає на [0;+∞)[0; +\infty), xmax=0x_{max} = 0.


2) f(x)=x−1x2⇒f′(x)=x2−2x(x−1)x4=2−xx3f(x) = \frac{x - 1}{x^2} \Rightarrow f'(x) = \frac{x^2 - 2x(x - 1)}{x^4} = \frac{2 - x}{x^3}

f′(x)=0⇒x=2f'(x) = 0 \Rightarrow x = 2. ОДЗ: x≠0x \ne 0. Знаки f′(x)f'(x): (−∞;0)(−)(-\infty; 0) (-), (0;2](+)(0; 2] (+), [2;+∞)(−)[2; +\infty) (-).

Відповідь: зростає на (0;2](0; 2], спадає на (−∞;0)(-\infty; 0) та [2;+∞)[2; +\infty), xmax=2x_{max} = 2.


3) f(x)=(1−x)x=x−xx⇒f′(x)=12x−3x2=1−3x2xf(x) = (1 - x)\sqrt{x} = \sqrt{x} - x\sqrt{x} \Rightarrow f'(x) = \frac{1}{2\sqrt{x}} - \frac{3\sqrt{x}}{2} = \frac{1 - 3x}{2\sqrt{x}}

f′(x)=0⇒x=13f'(x) = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{3}. При x∈(0;13],f′(x)>0x \in (0; \frac{1}{3}], f'(x) > 0; при x∈[13;+∞),f′(x)<0x \in [\frac{1}{3}; +\infty), f'(x) < 0.

Відповідь: зростає на [0;13][0; \frac{1}{3}], спадає на [13;+∞)[\frac{1}{3}; +\infty), xmax=13x_{max} = \frac{1}{3}.


Детальне рішення

Ключ до розв'язання: Дослідження функції включає знаходження області визначення, похідної, критичних точок та аналіз знака похідної. Точки, у яких похідна змінює знак з "+" на "-", є точками максимуму, а з "-" на "+" — точками мінімуму. Теорія: Екстремуми функції та проміжки монотонності.

  • У першому пункті знаменник похідної завжди додатний, тому знак залежить лише від чисельника −2x-2x.
  • У другому пункті важливо враховувати точку розриву x=0x=0 при визначенні знаків на проміжках.
  • У третьому пункті область визначення обмежена x⩾0x \geqslant 0. Похідна не визначена в точці 00, але функція там неперервна.

Популярне у 10 класі