Математический анализ Примеры

Найти локальный максимум и минимум R(x)=4000(1-x/300)^2
Этап 1
Найдем первую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.4.1
Умножим на .
Этап 1.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 1.3.1.4.3
Умножим на .
Этап 1.3.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 1.3.1.4.5
Возведем в степень .
Этап 1.3.1.4.6
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.3.1.4.7
Добавим и .
Этап 1.3.1.4.8
Умножим на .
Этап 1.3.2
Вычтем из .
Этап 1.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 1.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.6
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.8
Добавим и .
Этап 1.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.11
Умножим на .
Этап 1.12
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.13
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.14
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.14.1
Объединим и .
Этап 1.14.2
Объединим и .
Этап 1.14.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.14.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.14.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.14.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.14.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.14.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.15
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.15.2
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.15.2.1
Умножим на .
Этап 1.15.2.2
Объединим и .
Этап 1.15.2.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.15.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.2.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.15.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.15.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.15.2.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.15.2.5
Объединим и .
Этап 1.15.2.6
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.15.2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.2.6.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.15.2.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.2.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.15.2.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.15.3
Изменим порядок членов.
Этап 2
Найдем вторую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.3
Умножим на .
Этап 2.3
Продифференцируем, используя правило константы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.2
Добавим и .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 4.1.3.1.2
Умножим на .
Этап 4.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.3.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.1.4.1
Умножим на .
Этап 4.1.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 4.1.3.1.4.3
Умножим на .
Этап 4.1.3.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 4.1.3.1.4.5
Возведем в степень .
Этап 4.1.3.1.4.6
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.3.1.4.7
Добавим и .
Этап 4.1.3.1.4.8
Умножим на .
Этап 4.1.3.2
Вычтем из .
Этап 4.1.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.4.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.4.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 4.1.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.6
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.8
Добавим и .
Этап 4.1.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.11
Умножим на .
Этап 4.1.12
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.13
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.14
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.14.1
Объединим и .
Этап 4.1.14.2
Объединим и .
Этап 4.1.14.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.14.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.14.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.14.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.14.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.14.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.15
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.15.2
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.15.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.15.2.2
Объединим и .
Этап 4.1.15.2.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.15.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.15.2.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.15.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.15.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.15.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.15.2.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.1.15.2.5
Объединим и .
Этап 4.1.15.2.6
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.15.2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.15.2.6.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.15.2.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.15.2.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.15.2.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.15.3
Изменим порядок членов.
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Приравняем первую производную к , затем найдем решение уравнения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.3
Умножим обе части уравнения на .
Этап 5.4
Упростим обе части уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.1.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.1.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.1.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.1.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.1.3
Умножим на .
Этап 6
Найдем значения, при которых производная не определена.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Область определения выражения ― все действительные числа, за исключением случаев, когда выражение не определено. В данном случае не существует вещественного числа, при котором выражение не определено.
Этап 7
Критические точки, которые необходимо вычислить.
Этап 8
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 9
 — локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный минимум
Этап 10
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 10.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 10.2.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 10.2.1.2
Умножим на .
Этап 10.2.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.1
Вычтем из .
Этап 10.2.2.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.2.2.3
Умножим на .
Этап 10.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 11
Это локальные экстремумы .
 — локальный минимум
Этап 12