schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи на нахождение наибольшего и наименьшего значений функции
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Найдено наибольшее и наименьшее значения функции z=(x+y)^2+4(x+y)+2 при условии y=-2x и x ∈ [-2; 4]. Решение включает нахождение критических точек и вычисление значений на концах отрезка.
Подробное решение
Решение задачи на нахождение наибольшего и наименьшего значений функции на отрезке.
Дана функция:
\[ z = (x + y)^2 + 4(x + y) + 2 \]
Условие (отрезок прямой):
\[ y = -2x, \quad x \in [-2; 4] \]
1. Подставим уравнение прямой \( y = -2x \) в выражение функции \( z \), чтобы свести задачу к исследованию функции одной переменной \( x \):
\[ z(x) = (x - 2x)^2 + 4(x - 2x) + 2 \]
\[ z(x) = (-x)^2 + 4(-x) + 2 \]
\[ z(x) = x^2 - 4x + 2 \]
2. Найдем критические точки функции \( z(x) \) на интервале \( (-2; 4) \):
\[ z'(x) = 2x - 4 \]
Приравняем производную к нулю:
\[ 2x - 4 = 0 \implies x = 2 \]
Точка \( x = 2 \) принадлежит рассматриваемому отрезку \( [-2; 4] \).
3. Вычислим значения функции в критической точке и на концах отрезка:
В точке \( x = 2 \):
\[ z(2) = 2^2 - 4 \cdot 2 + 2 = 4 - 8 + 2 = -2 \]
На левом конце отрезка (\( x = -2 \)):
\[ z(-2) = (-2)^2 - 4(-2) + 2 = 4 + 8 + 2 = 14 \]
На правом конце отрезка (\( x = 4 \)):
\[ z(4) = 4^2 - 4 \cdot 4 + 2 = 16 - 16 + 2 = 2 \]
4. Сравним полученные значения:
Наименьшее значение: \( z_{min} = -2 \)
Наибольшее значение: \( z_{max} = 14 \)
Правильные варианты ответа:
\( z_{max} = 14 \)
\( z_{min} = -2 \)