Найдите наименьшее и наибольшее значение функции f(x) = 2sinx + sin2x на промежутке [pi/2;pi]
Найдите наименьшее и наибольшее значение функции f(x) = 2sinx + sin2x
на промежутке [pi/2;pi]
Ответ(ы) на вопрос:
[latex]f(x) = 2sinx + sin2x \\ f'(x) = 2cosx + 2cos2x=2(cosx+2cos^2x-1) \\ f'(x)=0\ \ \textless \ =\ \textgreater \ 2cos^2x+cosx-1=0[/latex]
[latex]cosx=-1[/latex] или [latex]cosx= \frac{1}{2} [/latex]
[latex]x= \frac{ \pi }{3} + \frac{2 \pi k}{3} ,k \in Z[/latex]
Отберем корни из [π/2; π]: x = π - стационарная точка функции f(x) в [π/2; π].
f(π/2) = 2sin(π/2) + sin π = 2+0 =2 -наибольшее
f(π) = 2sin π + 2sin 2π = 0+0 =0 - наименьшее
Для начала мы найдем производную этой функции:
[latex]y'=(2sinx + sin2x)'=2cosx+2cos2x[/latex]
Теперь приравниваем нашу производную нулю
[latex]y'=0[/latex]
[latex]2cosx+2cos2x=0[/latex]
[latex]cosx+cos2x=0[/latex]
Теперь по формуле двойного угла:
[latex]cos2x=2cos^2x-1[/latex]
[latex]2cos^2x+cosx-1=0[/latex]
Делаем замену: cos x = t
[latex]2t^2+t-1=0[/latex]
Находим дискриминант:
[latex]D=1-4*2*(-1)=9=3^2[/latex]
[latex]t_1= \frac{-1+3}{4}= \frac{1}{2} [/latex]
[latex]t_2= \frac{-1-3}{4}=-1 [/latex]
Подставим значения t1 и t2 в нашу замену
[latex]1) cosx= \frac{1}{2}; x= \frac{ \pi }{3} + 2 \pi n[/latex]
n ∈Z
Эта точка не подходит нашему промежутку
[latex][ \frac{ \pi }{2}; \pi ]
[/latex][latex]2) cosx=-1;x= \pi +2 \pi n[/latex]
n ∈Z
Эта точка уже принадлежит нашему промежутку
Подставим значение x в начальное условие:
[latex]y( \pi )=2sin \pi + sin2 \pi =0[/latex]
Теперь найдем значения функции на концам нашего промежутка:
[latex]y( \frac{\pi}{2})=2sin\frac{\pi}{2} + sin2\frac{\pi}{2}=2*1+0=2[/latex]
В точке (pi/2) мы уже нашли значение функции
Теперь зная 2 точки мы можем определить соответственно максимальное и минимальное значение
[latex]y_{max}=2[/latex]
[latex]y_{min}=0[/latex]
Ответ: наибольшее - 2; наименьшее - 0.
Не нашли ответ?
Похожие вопросы