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 по Алгебре 10-11 Класс Учебник 📕 Алимов — Все Части
Алгебра
10-11 класс учебник Алимов
10 класс
Тип
ГДЗ, Решебник.
Автор
Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева.
Год
2015-2024.
Издательство
Просвещение.
Описание

ГДЗ по Алгебре 10-11 Класс Номер 971 Алимов — Подробные Ответы

Задача

Найти наибольшее и наименьшее значения функции:

  1. f (х) = 2 sin х + sin 2х на отрезке [0;3пи/2];
  2. f (х) = 2 cos х + sin 2х на отрезке [0; пи].
Краткий ответ:

Задание 1:

f(x)=2sinx+sin2xf(x) = 2 \sin x + \sin 2x на отрезке [0;3π2][0; \frac{3\pi}{2}]

1. Нахождение производной f(x)f'(x):

f(x)=2(sinx)+(sin2x)f'(x) = 2 \cdot (\sin x)’ + (\sin 2x)’ f(x)=2cosx+2cos2xf'(x) = 2 \cos x + 2 \cos 2x f(x)=2(cosx+cos2x)f'(x) = 2 (\cos x + \cos 2x)

2. Стационарные точки:

cosx+cos2x=0\cos x + \cos 2x = 0 cosx+cos2xsin2x=0\cos x + \cos^2 x — \sin^2 x = 0 cosx+cos2x1+cos2x=0\cos x + \cos^2 x — 1 + \cos^2 x = 0 2cos2x+cosx1=02 \cos^2 x + \cos x — 1 = 0

Пусть y=cosxy = \cos x, тогда:

2y2+y1=02y^2 + y — 1 = 0

3. Решение квадратного уравнения:

D=12+42=1+8=9D = 1^2 + 4 \cdot 2 = 1 + 8 = 9 y1=1322=1иy2=1+322=12y_1 = \frac{-1 — 3}{2 \cdot 2} = -1 \quad \text{и} \quad y_2 = \frac{-1 + 3}{2 \cdot 2} = \frac{1}{2}

4. Первое уравнение:

cosx=1\cos x = -1 x=πarccos1+2πn=π+2πnx = \pi — \arccos 1 + 2\pi n = \pi + 2\pi n

5. Второе уравнение:

cosx=12\cos x = \frac{1}{2} x=±arccos12+2πn=±π3+2πnx = \pm \arccos \frac{1}{2} + 2\pi n = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi n

6. Значения функции:

f(0)=2sin0+sin0=20+0=0f(0) = 2 \sin 0 + \sin 0 = 2 \cdot 0 + 0 = 0 f(π3)=2sinπ3+sin2π3=232+32=332f\left(\frac{\pi}{3}\right) = 2 \sin \frac{\pi}{3} + \sin \frac{2\pi}{3} = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3\sqrt{3}}{2} f(π)=2sinπ+sin2π=20+0=0f(\pi) = 2 \sin \pi + \sin 2\pi = 2 \cdot 0 + 0 = 0 f(3π2)=2sin3π2+sin3π=2(1)+0=2f\left(\frac{3\pi}{2}\right) = 2 \sin \frac{3\pi}{2} + \sin 3\pi = 2 \cdot (-1) + 0 = -2

Ответ:

ymin=2,ymax=332y_{\text{min}} = -2, \quad y_{\text{max}} = \frac{3\sqrt{3}}{2}

Задание 2:

f(x)=2cosx+sin2xf(x) = 2 \cos x + \sin 2x на отрезке [0;π][0; \pi]

1. Нахождение производной f(x)f'(x):

f(x)=2(cosx)+(sin2x)f'(x) = 2 \cdot (\cos x)’ + (\sin 2x)’ f(x)=2sinx+2cos2xf'(x) = -2 \sin x + 2 \cos 2x f(x)=2(cos2xsinx)f'(x) = 2 (\cos 2x — \sin x)

2. Стационарные точки:

cos2xsinx=0\cos 2x — \sin x = 0 cos2xsin2xsinx=0\cos^2 x — \sin^2 x — \sin x = 0 1sin2xsin2xsinx=01 — \sin^2 x — \sin^2 x — \sin x = 0 2sin2x+sinx1=02 \sin^2 x + \sin x — 1 = 0

Пусть y=sinxy = \sin x, тогда:

2y2+y1=02y^2 + y — 1 = 0

3. Решение квадратного уравнения:

D=12+42=1+8=9D = 1^2 + 4 \cdot 2 = 1 + 8 = 9 y1=1322=1иy2=1+322=12y_1 = \frac{-1 — 3}{2 \cdot 2} = -1 \quad \text{и} \quad y_2 = \frac{-1 + 3}{2 \cdot 2} = \frac{1}{2}

4. Первое уравнение:

sinx=1\sin x = -1 x=arcsin1+2πn=π2+2πnx = -\arcsin 1 + 2\pi n = -\frac{\pi}{2} + 2\pi n

5. Второе уравнение:

sinx=12\sin x = \frac{1}{2} x=(1)narcsin12+πn=(1)nπ6+πnx = (-1)^n \cdot \arcsin \frac{1}{2} + \pi n = (-1)^n \cdot \frac{\pi}{6} + \pi n

6. Значения функции:

f(0)=2cos0+sin0=21+0=2f(0) = 2 \cos 0 + \sin 0 = 2 \cdot 1 + 0 = 2 f(π6)=2cosπ6+sinπ3=232+32=332f\left(\frac{\pi}{6}\right) = 2 \cos \frac{\pi}{6} + \sin \frac{\pi}{3} = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3\sqrt{3}}{2} f(5π6)=2cos5π6+sin5π3=2(32)32=332f\left(\frac{5\pi}{6}\right) = 2 \cos \frac{5\pi}{6} + \sin \frac{5\pi}{3} = 2 \cdot \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right) — \frac{\sqrt{3}}{2} = -\frac{3\sqrt{3}}{2} f(π)=2cosπ+sin2π=2(1)+0=2f(\pi) = 2 \cos \pi + \sin 2\pi = 2 \cdot (-1) + 0 = -2

Ответ:

ymin=332,ymax=332y_{\text{min}} = -\frac{3\sqrt{3}}{2}, \quad y_{\text{max}} = \frac{3\sqrt{3}}{2}

Подробный ответ:

Задание 1:

f(x)=2sinx+sin2xf(x) = 2 \sin x + \sin 2x на отрезке [0;3π2][0; \frac{3\pi}{2}]

1. Нахождение производной f(x)f'(x):

Мы начнем с нахождения производной функции f(x)f(x). Для этого используем правила дифференцирования:

f(x)=2(sinx)+(sin2x)f'(x) = 2 \cdot (\sin x)’ + (\sin 2x)’

Здесь:

  • Производная от sinx\sin x равна cosx\cos x,
  • Производная от sin2x\sin 2x равна 2cos2x2 \cos 2x, так как при дифференцировании аргумент 2x2x также умножается на коэффициент 2.

Таким образом, получаем:

f(x)=2cosx+2cos2xf'(x) = 2 \cdot \cos x + 2 \cdot \cos 2x

Далее можно вынести общий множитель 2:

f(x)=2(cosx+cos2x)f'(x) = 2 (\cos x + \cos 2x)

2. Стационарные точки:

Стационарные точки функции f(x)f(x) находятся из условия, что производная f(x)=0f'(x) = 0:

cosx+cos2x=0\cos x + \cos 2x = 0

Теперь воспользуемся тригонометрической формулой для cos2x\cos 2x (формула двойного угла):

cos2x=cos2xsin2x\cos 2x = \cos^2 x — \sin^2 x

Подставляем это в исходное уравнение:

cosx+cos2xsin2x=0\cos x + \cos^2 x — \sin^2 x = 0

Используем тождество sin2x+cos2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1, чтобы заменить sin2x\sin^2 x на 1cos2x1 — \cos^2 x:

cosx+cos2x(1cos2x)=0\cos x + \cos^2 x — (1 — \cos^2 x) = 0

Упростим выражение:

cosx+cos2x1+cos2x=0\cos x + \cos^2 x — 1 + \cos^2 x = 0 2cos2x+cosx1=02 \cos^2 x + \cos x — 1 = 0

Получаем квадратное уравнение относительно cosx\cos x:

2cos2x+cosx1=02 \cos^2 x + \cos x — 1 = 0

Пусть y=cosxy = \cos x. Тогда у нас получается квадратное уравнение:

2y2+y1=02y^2 + y — 1 = 0

3. Решение квадратного уравнения:

Для решения квадратного уравнения 2y2+y1=02y^2 + y — 1 = 0 воспользуемся формулой для корней квадратного уравнения:

y=b±b24ac2ay = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 — 4ac}}{2a}

где a=2a = 2, b=1b = 1, и c=1c = -1. Подставляем значения:

D=b24ac=1242(1)=1+8=9D = b^2 — 4ac = 1^2 — 4 \cdot 2 \cdot (-1) = 1 + 8 = 9

Теперь находим корни:

y1=1922=134=44=1y_1 = \frac{-1 — \sqrt{9}}{2 \cdot 2} = \frac{-1 — 3}{4} = \frac{-4}{4} = -1 y2=1+922=1+34=24=12y_2 = \frac{-1 + \sqrt{9}}{2 \cdot 2} = \frac{-1 + 3}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}

Таким образом, y1=1y_1 = -1 и y2=12y_2 = \frac{1}{2}.

4. Первое уравнение (для y1=1y_1 = -1):

Решим уравнение cosx=1\cos x = -1. Это уравнение имеет решение:

x=π+2πnx = \pi + 2\pi n

где nn — целое число.

На отрезке [0;3π2][0; \frac{3\pi}{2}] возможное значение x=πx = \pi.

5. Второе уравнение (для y2=12y_2 = \frac{1}{2}):

Решим уравнение cosx=12\cos x = \frac{1}{2}. Это уравнение имеет два решения на интервале [0;2π][0; 2\pi]:

x=±arccos12+2πnx = \pm \arccos \frac{1}{2} + 2\pi n

Зная, что arccos12=π3\arccos \frac{1}{2} = \frac{\pi}{3}, получаем:

x=±π3+2πnx = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi n

На отрезке [0;3π2][0; \frac{3\pi}{2}] возможные значения:

x=π3иx=5π3(но 5π3>3π2, поэтому это значение не подходит)x = \frac{\pi}{3} \quad \text{и} \quad x = \frac{5\pi}{3} \quad (\text{но } \frac{5\pi}{3} > \frac{3\pi}{2}, \text{ поэтому это значение не подходит})

Таким образом, стационарные точки находятся при x=πx = \pi и x=π3x = \frac{\pi}{3}.

6. Значения функции:

Теперь вычислим значения функции в этих точках и на концах отрезка [0;3π2][0; \frac{3\pi}{2}].

  • f(0)=2sin0+sin0=0f(0) = 2 \sin 0 + \sin 0 = 0
  • f(π3)=2sinπ3+sin2π3=232+32=332f\left(\frac{\pi}{3}\right) = 2 \sin \frac{\pi}{3} + \sin \frac{2\pi}{3} = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3\sqrt{3}}{2}
  • f(π)=2sinπ+sin2π=0f(\pi) = 2 \sin \pi + \sin 2\pi = 0
  • f(3π2)=2sin3π2+sin3π=2(1)+0=2f\left(\frac{3\pi}{2}\right) = 2 \sin \frac{3\pi}{2} + \sin 3\pi = 2 \cdot (-1) + 0 = -2

Ответ:

Минимальное значение функции ymin=2y_{\text{min}} = -2, а максимальное значение ymax=332y_{\text{max}} = \frac{3\sqrt{3}}{2}.

Задание 2:

f(x)=2cosx+sin2xf(x) = 2 \cos x + \sin 2x на отрезке [0;π][0; \pi]

1. Нахождение производной f(x)f'(x):

Мы начнем с нахождения производной функции f(x)f(x):

f(x)=2(cosx)+(sin2x)f'(x) = 2 \cdot (\cos x)’ + (\sin 2x)’

Производная от cosx\cos x равна sinx-\sin x, а производная от sin2x\sin 2x равна 2cos2x2 \cos 2x. Таким образом:

f(x)=2sinx+2cos2xf'(x) = -2 \sin x + 2 \cos 2x f(x)=2(cos2xsinx)f'(x) = 2 (\cos 2x — \sin x)

2. Стационарные точки:

Стационарные точки функции f(x)f(x) находим из уравнения f(x)=0f'(x) = 0:

cos2xsinx=0\cos 2x — \sin x = 0

Используем формулы для cos2x\cos 2x:

cos2x=cos2xsin2x\cos 2x = \cos^2 x — \sin^2 x

Подставляем это в исходное уравнение:

cos2xsin2xsinx=0\cos^2 x — \sin^2 x — \sin x = 0

Используем sin2x+cos2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1:

1sin2xsin2xsinx=01 — \sin^2 x — \sin^2 x — \sin x = 0 2sin2x+sinx1=02 \sin^2 x + \sin x — 1 = 0

Пусть y=sinxy = \sin x, тогда у нас получается квадратное уравнение:

2y2+y1=02y^2 + y — 1 = 0

3. Решение квадратного уравнения:

Для решения квадратного уравнения 2y2+y1=02y^2 + y — 1 = 0 воспользуемся формулой для корней квадратного уравнения:

D=1242(1)=1+8=9D = 1^2 — 4 \cdot 2 \cdot (-1) = 1 + 8 = 9

Теперь находим корни:

y1=134=1y_1 = \frac{-1 — 3}{4} = -1 y2=1+34=12y_2 = \frac{-1 + 3}{4} = \frac{1}{2}

4. Первое уравнение (для y1=1y_1 = -1):

Решаем sinx=1\sin x = -1:

x=arcsin1+2πn=π2+2πnx = -\arcsin 1 + 2\pi n = -\frac{\pi}{2} + 2\pi n

На интервале [0;π][0; \pi] значение x=3π2x = \frac{3\pi}{2} не подходит, так как оно выходит за пределы интервала.

5. Второе уравнение (для y2=12y_2 = \frac{1}{2}):

Решаем sinx=12\sin x = \frac{1}{2}:

x=arcsin12=π6x = \arcsin \frac{1}{2} = \frac{\pi}{6}

Это значение подходит для интервала [0;π][0; \pi]. Таким образом, стационарная точка находится в x=π6x = \frac{\pi}{6}.

6. Значения функции:

Вычислим значения функции в критических точках и на концах интервала:

  • f(0)=2cos0+sin0=2f(0) = 2 \cos 0 + \sin 0 = 2
  • f(π6)=2cosπ6+sinπ3=332f\left(\frac{\pi}{6}\right) = 2 \cos \frac{\pi}{6} + \sin \frac{\pi}{3} = \frac{3\sqrt{3}}{2}
  • f(π)=2cosπ+sin2π=2f(\pi) = 2 \cos \pi + \sin 2\pi = -2

Ответ:

Минимальное значение функции ymin=2y_{\text{min}} = -2, максимальное значение ymax=332y_{\text{max}} = \frac{3\sqrt{3}}{2}.



Общая оценка
4.1 / 5
Комментарии
Другие предметы
Алгебра
10-10 класс