Краткий ответ:
Функция:
Производная функции:
Промежуток возрастания:
Выражение имеет смысл при:
Ответ: — точка минимума;
— точка максимума.
Подробный ответ:
Функция:
Нужно найти производную функции, решить неравенства для промежутков возрастания и убывания, а также найти точки минимума и максимума.
Шаг 1. Нахождение производной функции
Используем правило дифференцирования для дробей (правило частного). Для функции вида:
где и , производная вычисляется по формуле:
Найдём производные и :
Подставляем производные в формулу:
Шаг 2. Упрощение числителя
Теперь нужно раскрыть скобки и упростить числитель.
Раскроем первое произведение:
Раскроем второе произведение:
Теперь вычитаем второе выражение из первого:
Таким образом, числитель производной упрощается до:
Шаг 3. Промежутки возрастания и убывания
Теперь найдём, при каких значениях производная положительна (функция возрастает) или отрицательна (функция убывает).
Для этого нужно решить неравенство для числителя:
Упростим неравенство:
То есть, функция возрастает, когда или .
Шаг 4. Выражение имеет смысл при
Чтобы выражение имело смысл, знаменатель не должен быть равен нулю. То есть:
Решим квадратное уравнение:
Используем дискриминант:
Корни уравнения:
Таким образом, выражение имеет смысл при и .
Шаг 5. Точки минимума и максимума
Точки минимума и максимума находятся в точках, где производная равна нулю, то есть:
Решим это уравнение:
Таким образом, и — это критические точки.
Чтобы определить, какая из этих точек является минимумом, а какая — максимумом, используем анализ знаков производной:
- Если , то , функция возрастает.
- Если , то , функция убывает.
- Если , то , функция возрастает.
Таким образом:
- — точка минимума (функция меняет знак с убывания на возрастание).
- — точка максимума (функция меняет знак с возрастания на убывание).
Ответ:
- — точка минимума.
- — точка максимума.