schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Наименьшее и наибольшее значение функции z = (x + y)^2 - 6(x + y) + 11
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Наименьшее и наибольшее значения функции найдены путем подстановки уравнения прямой в функцию и анализа полученной функции одной переменной. Рассмотрены критические точки и границы отрезка.
Подробное решение
Задача: Найти наименьшее и наибольшее значения функции \(z = (x + y)^2 - 6(x + y) + 11\) на отрезке прямой \(y = -4x\), соединяющей точки \(A(-2; 8)\) и \(B(1; -4)\).
Решение:
1. Подставим уравнение прямой \(y = -4x\) в выражение для функции \(z\), чтобы свести задачу к функции одной переменной:
Пусть \(t = x + y\). Так как \(y = -4x\), то:
\[t = x + (-4x) = -3x\]
Тогда функция примет вид:
\[z(x) = (-3x)^2 - 6(-3x) + 11 = 9x^2 + 18x + 11\]
2. Определим границы изменения переменной \(x\) для отрезка \(AB\):
Точка \(A\) имеет \(x = -2\), точка \(B\) имеет \(x = 1\).
Следовательно, нам нужно найти экстремумы функции \(z(x) = 9x^2 + 18x + 11\) на отрезке \(x \in [-2; 1]\).
3. Найдем критические точки функции \(z(x)\), вычислив производную:
\[z'(x) = 18x + 18\]
Приравняем к нулю:
\[18x + 18 = 0 \Rightarrow 18x = -18 \Rightarrow x = -1\]
Точка \(x = -1\) принадлежит отрезку \([-2; 1]\).
4. Вычислим значения функции в критической точке и на концах отрезка:
При \(x = -1\):
\[z(-1) = 9(-1)^2 + 18(-1) + 11 = 9 - 18 + 11 = 2\]
При \(x = -2\) (точка \(A\)):
\[z(-2) = 9(-2)^2 + 18(-2) + 11 = 9 \cdot 4 - 36 + 11 = 36 - 36 + 11 = 11\]
При \(x = 1\) (точка \(B\)):
\[z(1) = 9(1)^2 + 18(1) + 11 = 9 + 18 + 11 = 38\]
5. Сравним полученные значения:
Наименьшее значение: \(z_{min} = 2\).
Наибольшее значение: \(z_{max} = 38\).
Ответ: 2 и 38 (первый вариант в списке).