Question

Исследовать экстремумы на функции

1.y=x^3-6x^2

2.y=x^4-4x^3

3.y=x^3/3+x^2-3x+5

4.y=2x^3-9x^2-60x+1

5.y=x^4+2x^2+1

Answer 1

Экстремум - максимальное или минимальное значение функции.
 Точка, в которой достигается экстремум, называется точкой экстремума. Соответственно, если достигается минимум - точка экстремума называется точкой минимума,
а если максимум — точкой максимума.

А теперь решение:

1) 
$displaystyle y=x^3-6x^2$

необходимое условие экстремума функции одной переменной- в этой точке первая производная функции должна обращаться в нуль. 

Найдем производную
$displaystyle y`=(x^3-6x^2)`=3x^2-12x$

приравняем ее к нулю

$displaystyle 3x^2-12=0\3x(x-4)=0\x_1=0; x_2=4$

 у нас две точки экстремума. Определим теперь какие это точки (максимума или минимума)

- Точка  x₀ называется точкой максимума, если существует её окрестность, такая, что для всех значений  данной окрестности выполнено неравенство: f(x)≤f(x₀)
 - Точка x₀ называется точкой минимума, если существует её окрестность, такая, что для всех значений  данной окрестности выполнено неравенство: f(x)≥f(x₀)

Как это выглядит на решении?

нарисуем числовую прямую и отметим на ней точки- экстремумы и проверим знак производной на полученных интервалах:

   +           -                  +
------- 0 ------------ 4 -----------

Значит на промежутке (-оо;0) функция возрастает 
на промежутке (0;4) - убывает
на промежутке (4;+оо) - возрастает

Значит х=0 точка максимума
значит х=4 точка минимума

Значение функции в точке х=0
$displaystyle y(0)=0$ - максимальное значение

значение функции в точке х=4
$displaystyle y(4)=4^3-6*4^2=64-96=-32$ -минимальное значение

Далее решает по аналогии

2) 
$displaystyle y=x^4-4x^3$

найдем точки экстремума

$displaystyle y`=(x^4-4x^3)`=4x^3-12x^2$

$displaystyle 4x^3-12x^2=0\4x^2(x-3)=0\x_1=0; x_2=3$

  +          -               +
----- 0 --------- 3 ------------
 на промежутке (-оо;0) и (3;+оо) - возрастает
на промежутке (0;3) убывает

х=0 точка максимума $displaystyle y(0)=0$ максимальное значение функции
х=3 точка минимума $displaystyle y(3)=3^4-4*3^3=81-108=-27$ минимальное значение функции

3) 
$displaystyle y= frac{x^3}{3}+x^2-3x+5$

$displaystyle y`=( frac{x^3}{3}+x^2-3x+5)`=x^2+2x-3$

$displaystyle y`=0\x^2+2x-3=0\D=4+12=16=4^2\x_1=1: x_2=-3$

   +              -               +
------  - 3  -------  1 ----------

на промежутке (-00;-3) и (1;+оо) возрастает
на промежутке (-3;1) убывает

х= -3 точка максимума
$displaystyle y(-3)= frac{(-3)^3}{3}+(-3)^2-3*(-3)+5=-9+9+9+5=14$
минимальное значение

x=1 точка минимума
$displaystyle y(1)= frac{1}{3}+1-3+5= 3 frac{1}{3}$ минимальное значение

4) 
$displaystyle y=2x^3-9x^2-60x+1$

$displaystyle y`=(2x^3-9x^2-60x+1)`=6x^2-18x-60$

$displaystyle y`=0\ 6x^2-18x-60=0\6(x^2-3x-10)=0\D=9+40=49=7^2\x_1=-2; x_2=5$

    +              -          +
------- - 2 -------- 5 --------
на промежутке (-оо;-2) и (5;+оо) возрастает
на промежутке (-2;5) убывает

точка х=-2 точка максимума
$displaystyle y(-2)=2*(-2)^3-9*(-2)^2-60*(-2)+1=69$
максимальное значение

точка х=5 точка минимума
$displaystyle y(5)=2*5^3-9*5^2-60*5+1=250-225-300+1=-274$
минимальное значение

5)
$displaystyle y=x^4+2x^2+1$

$displaystyle y`=(x^4+2x^2+1)`=4x^3+4x$

$displaystyle y`=0\4x^3+4x=0\4x(x^2+1)=0\x=0$

       -                       +
-------------- 0 ----------------
на промежутке (-оо;0) убывает
на промежутке (0;+оо) возрастает

x=0 точка минимума

$displaystyle y(0)=1$
минимальное значение функции

Answer 2

Красота она величественна!