AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1213

Условие

Найти экстремумы функции \(y=\left(x^2-2x\right)\ln{x}-\frac{3}{2}x^2+4x\).

Решение

Область определения: \(D(y)=(0;+\infty)\).

\[ y' =(2x-2)\ln{x}+\left(x^2-2x\right)\cdot\frac{1}{x}-3x+4=\\ =(2x-2)\ln{x}-2x+2 =2(x-1)(\ln{x}-1) \]
\[ 2(x-1)(\ln{x}-1)=0;\\ x=1;\;x=e. \]

В принципе, характер экстремума можно выяснить, исследуя знак производной первого порядка, как это сделано в задаче 1214. Однако сугубо для разнообразия, пойдём иным путём - определим знак производной второго порядка в каждой стационарной точке.

\[ y'' =2\cdot\left((x-1)(\ln{x}-1)\right)' =2\cdot\left(\ln{x}-1+(x-1)\cdot\frac{1}{x}\right) =2\cdot\left(\ln{x}-\frac{1}{x}\right) \]

Так как \(y''(1)=-2\lt{0}\), то \(x=1\) – точка максимума. Так как \(y''(e)=2-\frac{2}{e}\gt{0}\), то \(x=e\) – точка минимума.

\[ \begin{aligned} & y_{\min}=y(e)=2e-\frac{e^2}{2};\\ & y_{\max}=y(1)=\frac{5}{2}. \end{aligned} \]
Ответ:

\(y_{\min}=2e-\frac{e^2}{2}\); \(y_{\max}=\frac{5}{2}\).

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №4Исследование функций и их графиков
Параграф №2Применение первой производной
Задача №1178