7. Количество точек максимума функции по графику производной (вар. 45)
На рисунке изображен график y = f'(x) — производной функции f(x), определенной на интервале (‐5; 19). Найдите количество точек максимума функции f(x), принадлежащих отрезку [‐3; 15]. 
Поведение функции зависит от знака производной. Если производная на интервале положительна, то функция на этом интервале возрастает. Если производная отрицательна, то функция убывает. 
Если производная меняет свой знак с "+" на "—", т.е. функция меняет возрастание на убывание в некоторой точке, то такая точка и есть точка максимума функции. Её-то мы и ищем на графике. Мы видим три точки, в которых производная равна нулю и меняет свой знак, — точки экстремума. 
И только в одной из них — в точке 4 производная меняет знак с "+" на "—". 
Ответ: 1 Для большей уверенности полезно построить простую схему поведения производной. 
И сделать вывод о поведении функции, а также о количестве точек экстремума. 
Автор: Ольга Себедаш Просмотров: 196250
Комментарии к этой задаче:
Комментарий добавил(а): Школьник
Дата: 2014-10-19
Спасибо большое за пояснения)
Комментарий добавил(а): Александр
Дата: 2015-10-23
Очень хорошее объяснение.
Комментарий добавил(а): Илайчик
Дата: 2015-12-17
Что же, надо заучивать
Комментарий добавил(а): Олег
Дата: 2015-12-28
Комментарий добавил(а): Дмитрий
Дата: 2016-06-03
Комментарий добавил(а): Миша
Дата: 2016-03-30
Комментарий добавил(а): Катя
Дата: 2016-04-12
Большое спасибо.Не могла понять,как эт определяют,а теперь поняла.
Комментарий добавил(а): Владимир
Дата: 2016-04-13
Спасибо огромное, очень толково и понятно объяснили.
Комментарий добавил(а): Ольга
Дата: 2016-06-02
Спасибо! Очень понятно нарисовали.
Комментарий добавил(а): Людмила
Дата: 2017-11-06
а что точка x=18 не является точкой максимума?
Комментарий добавил(а): Д
Дата: 2018-03-12
Реально помогло и очень понятно
Комментарий добавил(а): Лариса
Дата: 2018-03-13
спасибо, теперь все понятно!
Комментарий добавил(а): ильсия
Дата: 2018-01-10
все очень понятно.спасибо
Комментарий добавил(а):
Дата: 2019-04-08
Комментарий добавил(а):
Дата: 2019-10-13
Комментарий добавил(а):
Дата: 2019-11-14
Минимумом называют точку на функции, в которой значение функции меньше, чем в соседних точках.
Максимумом называют точку на функции, в которой значение функции больше, чем в соседних точках.
Также можно сказать, что в этих точках меняется направление движения функции: если функция перестает падать и начинает расти – это точка минимума, наоборот – максимума.
Минимумы и максимумы вместе именуют экстремумами функции.
Иными словами, все пять точек, выделенных на графике выше, являются экстремумами.
В точках экстремумов (т.е. максимумов и минимумов) производная равна нулю.
Благодаря этому найти эти точки не составляет проблем, даже если у вас нет графика функции.
Внимание! Когда пишут экстремумы или максимумы/минимумы имеют в виду значение функции т.е. (y). Когда пишут точки экстремумов или точки максимумов/минимумов имеют в виду иксы в которых достигаются максимумы/минимумы. Например, на рисунке выше, (-5) точка минимума (или точка экстремума), а (1) – минимум (или экстремум).
Как найти точки экстремумов функции по графику производной (7 задание ЕГЭ)?
Давайте вместе найдем количество точек экстремума функции по графику производной на примере:
У нас дан график производная — значит ищем в каких точках на графике производная равна нулю. Очевидно, это точки (-13), (-11), (-9),(-7) и (3). Количество точек экстремума функции – (5).
Внимание! Если дан график производной функции, а нужно найти точки экстремумов функции, мы не считаем максимумы и минимумы производной! Мы считаем точки, в которых производная функции обращается в ноль (т.е. пересекает ось (x)).
Как найти точки максимумов или минимумов функции по графику производной (7 задание ЕГЭ)?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить еще два важных правил:
— Производная положительна там, где функция возрастает.
— Производная отрицательна там, где функция убывает.
С помощью этих правил давайте найдем на графике производной точки минимума и максимума функции.
Понятно, что минимумы и максимумы надо искать среди точек экстремумов, т.е. среди (-13), (-11), (-9),(-7) и (3).
Чтобы проще было решать задачу расставим на рисунке сначала знаки плюс и минус, обозначающие знак производной. Потом стрелки – обозначающие возрастание, убывания функции.
Начнем с (-13): до (-13) производная положительна т.е. функция растет, после — производная отрицательна т.е. функция падает. Если это представить, то становится ясно, что (-13) – точка максимума.
(-11): производная сначала положительна, а потом отрицательна, значит функция возрастает, а потом убывает. Опять попробуйте это мысленно нарисовать и вам станет очевидно, что (-11) – это минимум.
(- 9): функция возрастает, а потом убывает – максимум.
Все вышесказанное можно обобщить следующими выводами:
— Функция имеет максимум там, где производная равна нулю и меняет знак с плюса на минус.
— Функция имеет минимум там, где производная равна нулю и меняет знак с минуса на плюс.
Как найти точки максимумов и минимумов если известна формула функции (12 задание ЕГЭ)?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно делать все то же, что и в предыдущем пункте: находить где производная положительна, где отрицательна и где равна нулю. Чтобы было понятнее напишу алгоритм с примером решения:
- Найдите производную функции (f'(x)).
- Найдите корни уравнения (f'(x)=0).
- Нарисуйте ось (x) и отметьте на ней точки полученные в пункте 2, изобразите дугами промежутки, на которые разбивается ось. Подпишите над осью (f'(x)), а под осью (f(x)).
- Определите знак производной в каждом промежутке (методом интервалов).
- Поставьте знак производной в каждом промежутке (над осью), а стрелкой укажите возрастание (↗) или убывание (↘) функции (под осью).
- Определите, как изменился знак производной при переходе через точки, полученные в пункте 2:
— если (f’(x)) изменила знак с «(+)» на «(-)», то (x_1) – точка максимума;
— если (f’(x)) изменила знак с «(-)» на «(+)», то (x_3) – точка минимума;
— если (f’(x)) не изменила знак, то (x_2) – может быть точкой перегиба.
Всё! Точки максимумов и минимумов найдены.
Изображая на оси точки в которых производная равна нулю – масштаб можно не учитывать. Поведение функции можно показать так, как это сделано на рисунке ниже. Так будет очевиднее где максимум, а где минимум.
Пример(ЕГЭ). Найдите точку максимума функции (y=3x^5-20x^3-54).
Решение:
1. Найдем производную функции: (y’=15x^4-60x^2).
2. Приравняем её к нулю и решим уравнение:
3. – 6. Нанесем точки на числовую ось и определим, как меняется знак производной и как движется функция:
Теперь очевидно, что точкой максимума является (-2).
Знание — сила. Познавательная информация
График производной функции
Задания, в которых на рисунке изображен график производной функции y=f ‘(x), и нужно определить точки экстремума и промежутки монотонности функции y=f(x), решаются очень просто.
Достаточно помнить, что
1) функция y=f(x) возрастает на промежутках, где производная y=f ‘(x)>0;
2) функция y=f(x) убывает на промежутках, где производная y=f ‘(x) внутренних точек области определения, то есть точки на концах области определения не рассматриваем);
4) функция y=f(x) имеет точки экстремума там, где производная y =f ‘(x) меняет свой знак.
В частности, функция y=f(x) имеет точки максимума там, где производная меняет знак с плюса на минус;
функция y=f(x) имеет точки минимума там, где производная меняет знак с с минуса на плюс.
На рисунке изображен график производной функции. С помощью графика найти промежутки монотонности функции, критические точки, критические точки и точки экстремума.
рис.1. По графику производной исследовать функцию.
Функция y=f(x) возрастает на промежутках (x1;x3) и (x4;x5) (то есть там, где производная y=f ‘(x) положительна, а значит, ее график расположен выше оси оx). Точку x2 не исключаем из промежутка возрастания — производная в этой точке равна нулю, но знак не меняет.
Функция y=f(x) убывает на промежутке (x3;x4) (то есть там, где производная y=f ‘(x) отрицательна, а значит, ее график расположен ниже оси оx).
Критические точки: x2, x3, x4. В этих точках производная обращается в нуль (а график производной, соответственно, пересекает ось ox).
x=x3 — точка максимума функции y=f(x), поскольку производная y=f ‘(x) в этой точке меняет знак с плюса на минус (график производной пересекает ox в направлении сверху вниз).
x=x4 — точка минимума функции y=f(x), так как производная y=f ‘(x) в этой точке меняет знак с минуса на плюс (график производной пересекает ox в направлении снизу вверх).
Точки экстремума: x3 и x4. В них производная не только обращается в нуль, но и меняет свой знак. Точка x=x2 — критическая, но точкой экстремума не является поскольку нет смены знака производной. То есть точки экстремума на графике производной — это те точки в которых график не касается, а пересекает ось ox.
рис.2. По графику производной исследовать функцию
Функция y=f(x) возрастает на промежутках (x2;x3) и (x4;x5).
Функция y=f(x) убывает на промежутках (x1;x2) и (x3;x4).
Критические точки: x2, x3, x4.
Точка максимума — x=x3.
Точки минимума — x=x2 и x=x4.
С помощью графика производной y=f ‘(x)также можно сравнивать значения функции y=f(x). Такие задания рассмотрим позже.
9 комментариев на «График производной функции»
Неплохо, все просто и понятно!
Превосходно!
Напишите пожалуйста аналогичную статью о второй производной!
Спасибо!
Постараюсь о второй производной написать на следующей неделе.
