Номер 1042, страница 347 - гдз по алгебре 11 класс учебник Колягин, Ткачева

Авторы: Колягин Ю. М., Ткачева М. В., Федорова Н. Е., Шабунин М. И.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: голубой, розовый
ISBN: 978-5-09-087603-2
Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 11 классе
Параграф 7. Упражнения. Глава 8. Повторение курса алгебры и начал математического анализа - номер 1042, страница 347.
№1042 (с. 347)
Условие. №1042 (с. 347)
скриншот условия

1042. Найти наибольшее и наименьшее значения функции
$y = \frac{2 \cos^4 x + \sin^2 x}{2 \sin^4 x + 3 \cos^2 x}$
Решение 1. №1042 (с. 347)

Решение 2. №1042 (с. 347)

Решение 3. №1042 (с. 347)
Для нахождения наибольшего и наименьшего значений функции $y = \frac{2 \cos^4 x + \sin^2 x}{2 \sin^4 x + 3 \cos^2 x}$ преобразуем данное выражение.
Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством $\sin^2 x + \cos^2 x = 1$, из которого выразим $\sin^2 x = 1 - \cos^2 x$.
Тогда $\sin^4 x = (\sin^2 x)^2 = (1 - \cos^2 x)^2 = 1 - 2\cos^2 x + \cos^4 x$.
Теперь подставим эти выражения в числитель и знаменатель исходной функции.
Преобразуем числитель:
$2 \cos^4 x + \sin^2 x = 2 \cos^4 x + (1 - \cos^2 x) = 2 \cos^4 x - \cos^2 x + 1$.
Преобразуем знаменатель:
$2 \sin^4 x + 3 \cos^2 x = 2(1 - 2\cos^2 x + \cos^4 x) + 3 \cos^2 x = 2 - 4\cos^2 x + 2\cos^4 x + 3 \cos^2 x = 2\cos^4 x - \cos^2 x + 2$.
Таким образом, функция принимает вид:
$y = \frac{2 \cos^4 x - \cos^2 x + 1}{2\cos^4 x - \cos^2 x + 2}$.
Чтобы упростить дальнейший анализ, введем замену переменной. Пусть $t = \cos^2 x$. Так как $0 \le \cos^2 x \le 1$ для любого $x$, то область значений для переменной $t$ — это отрезок $[0, 1]$.
После замены функция примет вид:
$f(t) = \frac{2t^2 - t + 1}{2t^2 - t + 2}$.
Теперь задача сводится к нахождению наибольшего и наименьшего значений функции $f(t)$ на отрезке $[0, 1]$. Для этого найдем производную функции $f(t)$ по переменной $t$.
Используем правило дифференцирования частного $\left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$.
Пусть $u(t) = 2t^2 - t + 1$ и $v(t) = 2t^2 - t + 2$. Тогда их производные равны $u'(t) = 4t - 1$ и $v'(t) = 4t - 1$.
$f'(t) = \frac{(4t - 1)(2t^2 - t + 2) - (2t^2 - t + 1)(4t - 1)}{(2t^2 - t + 2)^2}$
Вынесем общий множитель $(4t - 1)$ в числителе:
$f'(t) = \frac{(4t - 1)((2t^2 - t + 2) - (2t^2 - t + 1))}{(2t^2 - t + 2)^2} = \frac{(4t - 1)(1)}{(2t^2 - t + 2)^2} = \frac{4t - 1}{(2t^2 - t + 2)^2}$.
Найдем критические точки функции, приравняв производную к нулю:
$f'(t) = 0 \implies 4t - 1 = 0 \implies t = \frac{1}{4}$.
Эта точка принадлежит отрезку $[0, 1]$.
Для нахождения наибольшего и наименьшего значений функции на отрезке, необходимо вычислить значения функции в критических точках, принадлежащих этому отрезку, и на его концах. В нашем случае это точки $t=0$, $t=1/4$ и $t=1$.
Вычислим значения функции в этих точках:
- При $t = 0$: $f(0) = \frac{2(0)^2 - 0 + 1}{2(0)^2 - 0 + 2} = \frac{1}{2}$.
- При $t = 1/4$: $f(1/4) = \frac{2(1/4)^2 - 1/4 + 1}{2(1/4)^2 - 1/4 + 2} = \frac{2/16 - 1/4 + 1}{2/16 - 1/4 + 2} = \frac{1/8 - 2/8 + 8/8}{1/8 - 2/8 + 16/8} = \frac{7/8}{15/8} = \frac{7}{15}$.
- При $t = 1$: $f(1) = \frac{2(1)^2 - 1 + 1}{2(1)^2 - 1 + 2} = \frac{2}{3}$.
Сравним полученные значения: $\frac{1}{2}$, $\frac{7}{15}$ и $\frac{2}{3}$.
Чтобы их сравнить, приведем дроби к общему знаменателю 30:
$\frac{1}{2} = \frac{15}{30}$
$\frac{7}{15} = \frac{14}{30}$
$\frac{2}{3} = \frac{20}{30}$
Сравнивая числители, видим, что $\frac{14}{30} < \frac{15}{30} < \frac{20}{30}$.
Следовательно, наименьшее значение функции равно $\frac{7}{15}$, а наибольшее — $\frac{2}{3}$.
Ответ: наименьшее значение функции $y_{min} = \frac{7}{15}$, наибольшее значение функции $y_{max} = \frac{2}{3}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 11 класс, для упражнения номер 1042 расположенного на странице 347 к учебнику 2014 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №1042 (с. 347), авторов: Колягин (Юрий Михайлович), Ткачева (Мария Владимировна), Федорова (Надежда Евгеньевна), Шабунин (Михаил Иванович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.