Алгебра
Производная и первообразная

Смысл производной. Задание 9

Никольский «Алгебра 11», производная
Суть
  • Производная — скорость изменения функции; геометрически — угловой коэффициент касательной: f′(x0)=tg α=kf'(x_0) = \mathrm{tg}\,\alpha = k.
  • По графику ФУНКЦИИ: возрастает — f′>0f' > 0, убывает — f′<0f' < 0; в точках экстремума f′=0f' = 0.
  • По графику ПРОИЗВОДНОЙ: функция растёт там, где f′f' выше оси; точка максимума — смена знака f′f' с «+» на «−», минимума — с «−» на «+».
  • Значение производной по касательной на клетчатке: взять две целые точки касательной, k=ΔyΔxk = \dfrac{\Delta y}{\Delta x} со знаком.
  • «Касательная параллельна y=3x+5y = 3x + 5» означает f′(x)=3f'(x) = 3 — считаем точки, где производная равна 3.
  • Наибольшее значение функции на отрезке по графику f′f': если f′≥0f' \ge 0 на всём отрезке — в правом конце; если знак меняется — в точке смены.
Типичные ошибки
  • Путают график функции и график производной — первое, что нужно проверить в условии.
  • Считают точки максимума по графику производной как её собственные максимумы — нужны НУЛИ f′f' со сменой знака.
  • Теряют знак углового коэффициента убывающей касательной.
Разобранные примеры
Прямая y=3x−5y=3x-5 касается графика функции y=f(x)y=f(x) в точке с абсциссой x0x_0. Найдите f′(x0)f'(x_0).разбор
  1. Геометрический смысл производной: f′(x0)f'(x_0) — угловой коэффициент касательной.
  2. У прямой y=3x−5y=3x-5 угловой коэффициент равен 33, значит f′(x0)=3f'(x_0)=3.
Ответ: 33
Найдите точку максимума функции f(x)=x3−12x+5f(x)=x^3-12x+5.разбор
  1. f′(x)=3x2−12=3(x−2)(x+2)f'(x)=3x^2-12=3(x-2)(x+2), нули x=±2x=\pm2.
  2. Слева от −2-2 производная положительна, между −2-2 и 22 — отрицательна: знак меняется с ++ на −-.
  3. Значит x=−2x=-2 — точка максимума (в x=2x=2 минимум).
Ответ: x=−2x=-2