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
ГДЗ Алимов 10-11 Класс по Алгебре Учебник 📕 Колягин, Ткачева — Все Части
ГДЗ по Алгебре 10-11 Класс Номер 922 Алимов - Подробные Ответы
Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева.
10 класс
Класс
10
Предмет
ГДЗ Алимов 10, 11 Класс по Алгебре Все Учебники - Ответы на Любые Задачи Бесплатно
Тип
ГДЗ, Решебник.
Автор
Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева.
Год
2015-2024.
Издательство
Просвещение.
Описание

Учебник «Алгебра» для 10-11 классов под авторством Алимова – это один из наиболее популярных и широко используемых учебных пособий для старшеклассников. Он заслужил признание как среди учителей, так и среди учеников благодаря своей структурированности, доступности изложения и качественной проработке материала.

ГДЗ по Алгебре 10-11 Класс Номер 922 Алимов — Подробные Ответы

Задача

Исследовать на экстремум функцию у = (х + 1)n е^-х, где n — натуральное число.

Краткий ответ

y=(x+1)n⋅e−xy = (x + 1)^n \cdot e^{-x}, где nn — натуральное число;

y′(x)=(x+1)n⋅e−x+(x+1)n⋅(e−x)′;y'(x) = (x + 1)^n \cdot e^{-x} + (x + 1)^n \cdot (e^{-x})’;

y′(x)=n⋅(x+1)n−1⋅e−x−(x+1)n⋅e−x;y'(x) = n \cdot (x + 1)^{n-1} \cdot e^{-x} — (x + 1)^n \cdot e^{-x};

y′(x)=e−x⋅(x+1)n−1⋅(n−x−1);y'(x) = e^{-x} \cdot (x + 1)^{n-1} \cdot (n — x — 1);

y′(x)=e−x⋅(x+1)n−1⋅(n−x−1);y'(x) = e^{-x} \cdot (x + 1)^{n-1} \cdot (n — x — 1);

Промежуток возрастания:

(x+1)n−1⋅(n−x−1)>0;(x + 1)^{n-1} \cdot (n — x — 1) > 0;

(x+1)n−1⋅(x−n+1)<0;(x + 1)^{n-1} \cdot (x — n + 1) < 0;

−1<x<n−1;-1 < x < n — 1;

Если nn — нечетное число:

x=n−1x = n — 1 — точка максимума;

Если nn — четное число:

x=−1x = -1 — точка минимума;

x=n−1x = n — 1 — точка максимума

Подробный ответ

1. Исходная функция:

Нам дана функция:

y=(x+1)n⋅e−xy = (x + 1)^n \cdot e^{-x}

где nn — натуральное число. Это произведение двух функций: (x+1)n(x + 1)^n и e−xe^{-x}.

2. Нахождение производной:

Для нахождения производной функции yy используем правило произведения. Правило произведения для двух функций u(x)u(x) и v(x)v(x) гласит, что:

(u(x)⋅v(x))′=u′(x)⋅v(x)+u(x)⋅v′(x)(u(x) \cdot v(x))’ = u'(x) \cdot v(x) + u(x) \cdot v'(x)

Здесь u(x)=(x+1)nu(x) = (x + 1)^n и v(x)=e−xv(x) = e^{-x}. Применим это правило к нашей функции.

2.1. Производная от первой части: (x+1)n(x + 1)^n

Для нахождения производной от (x+1)n(x + 1)^n используем стандартное правило дифференцирования степени. Производная от (x+1)n(x + 1)^n будет:

ddx((x+1)n)=n⋅(x+1)n−1\frac{d}{dx} \left( (x + 1)^n \right) = n \cdot (x + 1)^{n-1}

2.2. Производная от второй части: e−xe^{-x}

Для нахождения производной от e−xe^{-x} применяем стандартную формулу производной от экспоненциальной функции:

ddx(e−x)=−e−x\frac{d}{dx} \left( e^{-x} \right) = -e^{-x}

2.3. Применение правила произведения:

Теперь, используя правило произведения, находим производную функции yy:

y′(x)=((x+1)n)′⋅e−x+(x+1)n⋅(e−x)′y'(x) = \left( (x + 1)^n \right)’ \cdot e^{-x} + (x + 1)^n \cdot \left( e^{-x} \right)’

Подставим производные:

y′(x)=n⋅(x+1)n−1⋅e−x−(x+1)n⋅e−xy'(x) = n \cdot (x + 1)^{n-1} \cdot e^{-x} — (x + 1)^n \cdot e^{-x}

3. Упрощение производной:

Теперь упростим выражение. Вынесем общий множитель e−xe^{-x} за скобки:

y′(x)=e−x⋅(n⋅(x+1)n−1−(x+1)n)y'(x) = e^{-x} \cdot \left( n \cdot (x + 1)^{n-1} — (x + 1)^n \right)

Далее можно вынести (x+1)n−1(x + 1)^{n-1} как общий множитель из выражения в скобках:

y′(x)=e−x⋅(x+1)n−1⋅(n−(x+1))y'(x) = e^{-x} \cdot (x + 1)^{n-1} \cdot \left( n — (x + 1) \right)

Упростим выражение внутри скобок:

n−(x+1)=n−x−1n — (x + 1) = n — x — 1

Таким образом, получаем окончательную форму производной:

y′(x)=e−x⋅(x+1)n−1⋅(n−x−1)y'(x) = e^{-x} \cdot (x + 1)^{n-1} \cdot (n — x — 1)

4. Исследование функции y′(x)y'(x):

Для того чтобы исследовать поведение функции y(x)y(x), нужно понять, при каких значениях xx её производная y′(x)y'(x) будет положительной или отрицательной. Это поможет найти интервалы возрастания и убывания функции.

4.1. Условие для возрастания функции:

Функция y(x)y(x) будет возрастать на тех интервалах, где её производная y′(x)>0y'(x) > 0.

Поскольку e−xe^{-x} и (x+1)n−1(x + 1)^{n-1} всегда положительны для всех x>−1x > -1 (при nn — натуральном числе), нам нужно, чтобы выражение внутри скобок было положительным:

(n−x−1)>0(n — x — 1) > 0

Решим это неравенство:

n−x−1>0n — x — 1 > 0 x<n−1x < n — 1

Таким образом, функция возрастает на интервале:

−1<x<n−1-1 < x < n — 1

4.2. Условие для убывания функции:

Для того чтобы функция y(x)y(x) убывала, её производная должна быть отрицательной:

(n−x−1)<0(n — x — 1) < 0

Решим это неравенство:

n−x−1<0n — x — 1 < 0 x>n−1x > n — 1

Таким образом, функция убывает на интервале:

x>n−1x > n — 1

5. Поведение функции в зависимости от четности nn:

Теперь рассмотрим, как изменяется поведение функции в зависимости от того, является ли nn четным или нечетным числом.

5.1. Если nn — нечетное число:

Когда nn нечетное, точка x=n−1x = n — 1 будет точкой максимума функции, так как функция возрастает до этой точки и убывает после неё. Таким образом, точка x=n−1x = n — 1 — это локальный максимум.

5.2. Если nn — четное число:

Когда nn четное, точка x=−1x = -1 будет точкой минимума функции, так как функция будет убывать до этой точки и возрастать после неё. Точка x=n−1x = n — 1 в этом случае остаётся точкой максимума.

Заключение:

1. Производная функции y=(x+1)n⋅e−xy = (x + 1)^n \cdot e^{-x} вычислена как:

y′(x)=e−x⋅(x+1)n−1⋅(n−x−1)y'(x) = e^{-x} \cdot (x + 1)^{n-1} \cdot (n — x — 1)

2. Функция возрастает на интервале −1<x<n−1-1 < x < n — 1 и убывает на интервале x>n−1x > n — 1.

3. Поведение функции в зависимости от четности nn:

  • Если nn нечетное, точка x=n−1x = n — 1 — это точка максимума.
  • Если nn четное, точка x=−1x = -1 — это точка минимума, а точка x=n−1x = n — 1 — точка максимума.


Общая оценка
3.9 / 5
Комментарии
  • 🙂
  • 😁
  • 🤣
  • 🙃
  • 😊
  • 😍
  • 😐
  • 😡
  • 😎
  • 🙁
  • 😩
  • 😱
  • 😢
  • 💩
  • 💣
  • 💯
  • 👍
  • 👎
В ответ юзеру:
Редактирование комментария

Оставь свой отзыв 💬

Комментариев пока нет, будьте первым!

Другие предметы