Для определения интервалов монотонности функции Y=x3−3x2−24x+72 Y = x^3 - 3x^2 - 24x + 72 Y=x3−3x2−24x+72 необходимо сначала найти ее производную и затем анализировать ее знак.
Найдем производную функции:Y′=dYdx=3x2−6x−24 Y' = \frac{dY}{dx} = 3x^2 - 6x - 24Y′=dxdY =3x2−6x−24
Пусть производная равна нулю, найдем критические точки:3x2−6x−24=0 3x^2 - 6x - 24 = 03x2−6x−24=0 Делим уравнение на 3:x2−2x−8=0 x^2 - 2x - 8 = 0x2−2x−8=0 Решим это квадратное уравнение с помощью формулы корней:x=−b±b2−4ac2a=2±(−2)2−4⋅1⋅(−8)2⋅1 x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{2 \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8)}}{2 \cdot 1}x=2a−b±b2−4ac =2⋅12±(−2)2−4⋅1⋅(−8) x=2±4+322=2±362=2±62 x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 32}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{36}}{2} = \frac{2 \pm 6}{2}x=22±4+32 =22±36 =22±6 Таким образом, получаем два корня:x1=82=4,x2=−42=−2 x_1 = \frac{8}{2} = 4, \quad x_2 = \frac{-4}{2} = -2x1 =28 =4,x2 =2−4 =−2
Определим интервалы для анализа знака производной:Мы имеем три интервала: (−∞,−2) (-\infty, -2) (−∞,−2), (−2,4) (-2, 4) (−2,4), (4,+∞) (4, +\infty) (4,+∞).
Проверим знак производной в каждом интервале:
Для ( x < -2 ) например,(x=−3)например, ( x = -3 )например,(x=−3):[Y'(-3) = 3(-3)^2 - 6(-3) - 24 = 27 + 18 - 24 = 21 > 0]функциявозрастаетфункция возрастаетфункциявозрастает
Для ( -2 < x < 4 ) например,(x=0)например, ( x = 0 )например,(x=0):[Y'(0) = 3(0)^2 - 6(0) - 24 = -24 < 0]функцияубываетфункция убываетфункцияубывает
Для ( x > 4 ) например,(x=5)например, ( x = 5 )например,(x=5):[Y'(5) = 3(5)^2 - 6(5) - 24 = 75 - 30 - 24 = 21 > 0]функциявозрастаетфункция возрастаетфункциявозрастает
Вывод:
Таким образом, интервалы монотонности функции:
Для определения интервалов монотонности функции Y=x3−3x2−24x+72 Y = x^3 - 3x^2 - 24x + 72 Y=x3−3x2−24x+72 необходимо сначала найти ее производную и затем анализировать ее знак.
Найдем производную функции:
Y′=dYdx=3x2−6x−24 Y' = \frac{dY}{dx} = 3x^2 - 6x - 24
Y′=dxdY =3x2−6x−24
Пусть производная равна нулю, найдем критические точки:
3x2−6x−24=0 3x^2 - 6x - 24 = 0
3x2−6x−24=0 Делим уравнение на 3:
x2−2x−8=0 x^2 - 2x - 8 = 0
x2−2x−8=0 Решим это квадратное уравнение с помощью формулы корней:
x=−b±b2−4ac2a=2±(−2)2−4⋅1⋅(−8)2⋅1 x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{2 \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8)}}{2 \cdot 1}
x=2a−b±b2−4ac =2⋅12±(−2)2−4⋅1⋅(−8) x=2±4+322=2±362=2±62 x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 32}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{36}}{2} = \frac{2 \pm 6}{2}
x=22±4+32 =22±36 =22±6 Таким образом, получаем два корня:
x1=82=4,x2=−42=−2 x_1 = \frac{8}{2} = 4, \quad x_2 = \frac{-4}{2} = -2
x1 =28 =4,x2 =2−4 =−2
Определим интервалы для анализа знака производной:
Мы имеем три интервала: (−∞,−2) (-\infty, -2) (−∞,−2), (−2,4) (-2, 4) (−2,4), (4,+∞) (4, +\infty) (4,+∞).
Проверим знак производной в каждом интервале:
Для ( x < -2 ) например,(x=−3)например, ( x = -3 )например,(x=−3):
[
Y'(-3) = 3(-3)^2 - 6(-3) - 24 = 27 + 18 - 24 = 21 > 0
]
функциявозрастаетфункция возрастаетфункциявозрастает
Для ( -2 < x < 4 ) например,(x=0)например, ( x = 0 )например,(x=0):
[
Y'(0) = 3(0)^2 - 6(0) - 24 = -24 < 0
]
функцияубываетфункция убываетфункцияубывает
Для ( x > 4 ) например,(x=5)например, ( x = 5 )например,(x=5):
[
Y'(5) = 3(5)^2 - 6(5) - 24 = 75 - 30 - 24 = 21 > 0
]
функциявозрастаетфункция возрастаетфункциявозрастает
Вывод:
Интервал (−∞,−2) (-\infty, -2) (−∞,−2): функция возрастает.Интервал (−2,4) (-2, 4) (−2,4): функция убывает.Интервал (4,+∞) (4, +\infty) (4,+∞): функция возрастает.Таким образом, интервалы монотонности функции:
Возрастает на (−∞,−2) (-\infty, -2) (−∞,−2) и (4,+∞) (4, +\infty) (4,+∞)Убывает на (−2,4) (-2, 4) (−2,4)