1-11 класс
  • 1-11 класс
  • 1 класс
  • 2 класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс
  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
Выберите класс
Предметы
Мерзляк (Базовый)
Упр.40.9 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)
Мерзляк, Номировский, Полонский
10 класс
Класс
10
Предмет
Алгебра
Автор
Мерзляк, Номировский, Полонский

Упр.40.9 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)

Задача
  1. Найдите наибольшее и наименьшее значения функции \(f\) на указанном промежутке:
    1) $$f(x)=2\sin(2x)+\cos(4x),\quad \left[0;\frac{\pi}{3}\right];$$
    2) $$f(x)=\sqrt{3}\sin(2x)+\cos(2x)-5,\quad \left[0;\frac{\pi}{3}\right];$$
    3) $$f(x)=2\sin(x)+\sin(2x),\quad \left[0;\frac{3\pi}{2}\right].$$
Подробный ответ

1) Рассмотрим функцию $$f(x)=2\sin 2x+\cos 4x$$ на отрезке $$\left[0;\frac{\pi}{3}\right].$$

Найдём производную:

$$f'(x)=4\cos 2x-4\sin 4x.$$

Используем формулу $$\sin 4x=2\sin 2x\cos 2x$$:

$$f'(x)=4\cos 2x-8\sin 2x\cos 2x=4\cos 2x\,(1-2\sin 2x).$$

Критические точки:

$$4\cos 2x\,(1-2\sin 2x)=0.$$

Отсюда

$$\cos 2x=0 \quad \text{или} \quad \sin 2x=\frac12.$$

На отрезке $$\left[0;\frac{\pi}{3}\right]$$ получаем точки:

$$x=\frac{\pi}{4}, \quad x=\frac{\pi}{12}.$$

Вычислим значения функции в концах отрезка и в критических точках:

$$f(0)=2\sin 0+\cos 0=1,$$

$$f\!\left(\frac{\pi}{12}\right)=2\sin\frac{\pi}{6}+\cos\frac{\pi}{3}=2\cdot\frac12+\frac12=\frac32,$$

$$f\!\left(\frac{\pi}{4}\right)=2\sin\frac{\pi}{2}+\cos\pi=2\cdot 1-1=1,$$

$$f\!\left(\frac{\pi}{3}\right)=2\sin\frac{2\pi}{3}+\cos\frac{4\pi}{3}=2\cdot\frac{\sqrt3}{2}-\frac12=\sqrt3-\frac12.$$

Следовательно, наибольшее значение равно $$\frac32,$$ наименьшее — $$1.$$

2) Рассмотрим функцию $$f(x)=\sqrt3\sin 2x+\cos 2x-5$$ на отрезке $$\left[0;\frac{\pi}{3}\right].$$

Найдём производную:

$$f'(x)=2\sqrt3\cos 2x-2\sin 2x=2\cos 2x(\sqrt3-\tan 2x).$$

Критическая точка определяется из уравнения

$$\tan 2x=\sqrt3,$$

откуда

$$2x=\frac{\pi}{3}, \quad x=\frac{\pi}{6}.$$

Вычислим значения функции в концах отрезка и в критической точке:

$$f(0)=\sqrt3\sin 0+\cos 0-5=-4,$$

$$f\!\left(\frac{\pi}{6}\right)=\sqrt3\sin\frac{\pi}{3}+\cos\frac{\pi}{3}-5=\sqrt3\cdot\frac{\sqrt3}{2}+\frac12-5=-3,$$

$$f\!\left(\frac{\pi}{3}\right)=\sqrt3\sin\frac{2\pi}{3}+\cos\frac{2\pi}{3}-5=\sqrt3\cdot\frac{\sqrt3}{2}-\frac12-5=-4.$$

Значит, наибольшее значение равно $$-3,$$ наименьшее — $$-4.$$

3) Рассмотрим функцию $$f(x)=2\sin x+\sin 2x$$ на отрезке $$\left[0;\frac{3\pi}{2}\right].$$

Найдём производную:

$$f'(x)=2\cos x+2\cos 2x.$$

Решим уравнение $$f'(x)=0$$:

$$2\cos x+2\cos 2x=0,$$

$$2\cos x+2(2\cos^2 x-1)=0,$$

$$4\cos^2 x+2\cos x-2=0.$$

Пусть $$y=\cos x.$$ Тогда

$$2y^2+y-1=0,$$

$$D=1+8=9,$$

$$y_1=\frac{-1-3}{4}=-1,\qquad y_2=\frac{-1+3}{4}=\frac12.$$

Следовательно,

$$\cos x=-1 \quad \text{или} \quad \cos x=\frac12.$$

На отрезке $$\left[0;\frac{3\pi}{2}\right]$$ получаем точки:

$$x=\pi,\quad x=\frac{\pi}{3}.$$

Вычислим значения функции в концах отрезка и в критических точках:

$$f(0)=0,$$

$$f\!\left(\frac{\pi}{3}\right)=2\sin\frac{\pi}{3}+\sin\frac{2\pi}{3}=2\cdot\frac{\sqrt3}{2}+\frac{\sqrt3}{2}=\frac{3\sqrt3}{2},$$

$$f(\pi)=2\sin\pi+\sin 2\pi=0,$$

$$f\!\left(\frac{3\pi}{2}\right)=2\sin\frac{3\pi}{2}+\sin 3\pi=2\cdot(-1)+0=-2.$$

Итак, наибольшее значение равно $$\frac{3\sqrt3}{2},$$ наименьшее — $$-2.$$

Ответ

1) $$\frac32;\ 1.$$

2) $$-3;\ -4.$$

3) $$\frac{3\sqrt3}{2};\ -2.$$



Общая оценка
4.9 / 5
Другие учебники
Другие предметы