Номер 4.35, страница 103 - гдз по алгебре 11 класс учебник Никольский, Потапов

Авторы: Никольский С. М., Потапов М. К., Решетников Н. Н., Шевкин А. В.
Тип: Учебник
Серия: мгу - школе
Издательство: Просвещение
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: голубой в сеточку
ISBN: 978-5-09-087641-4
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия
Популярные ГДЗ в 11 классе
Параграф 4. Производная. Глава 1. Функции. Производные. Интегралы - номер 4.35, страница 103.
№4.35 (с. 103)
Условие. №4.35 (с. 103)
скриншот условия

4.35* Дана функция $f(x) = \frac{4x}{x^2+1}$. Найдите все значения аргумента, при которых:
a) $f'(x) = 0$;
б) $f'(x) > 0$;
в) $f'(x) < 0$.
Решение 1. №4.35 (с. 103)



Решение 2. №4.35 (с. 103)

Решение 4. №4.35 (с. 103)
Дана функция $f(x) = \frac{4x}{x^2 + 1}$. Для решения задачи сначала найдем ее производную $f'(x)$.
Функция представляет собой частное двух функций, поэтому для нахождения производной воспользуемся формулой производной частного: $(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$.
Пусть $u(x) = 4x$ и $v(x) = x^2 + 1$.
Тогда их производные равны: $u'(x) = 4$ и $v'(x) = 2x$.
Подставим эти выражения в формулу производной частного:
$f'(x) = \frac{(4x)'(x^2 + 1) - 4x(x^2 + 1)'}{(x^2 + 1)^2} = \frac{4(x^2 + 1) - 4x(2x)}{(x^2 + 1)^2}$
Упростим выражение в числителе:
$f'(x) = \frac{4x^2 + 4 - 8x^2}{(x^2 + 1)^2} = \frac{4 - 4x^2}{(x^2 + 1)^2}$
Теперь, имея производную, мы можем найти значения аргумента $x$, удовлетворяющие заданным условиям.
а) $f'(x) = 0$
Необходимо решить уравнение:
$\frac{4 - 4x^2}{(x^2 + 1)^2} = 0$
Дробь равна нулю тогда и только тогда, когда ее числитель равен нулю, а знаменатель не равен нулю. Знаменатель $(x^2 + 1)^2$ всегда строго положителен при любых действительных $x$, так как $x^2 \ge 0$, а значит $x^2 + 1 \ge 1$.
Следовательно, приравниваем числитель к нулю:
$4 - 4x^2 = 0$
$4(1 - x^2) = 0$
$1 - x^2 = 0$
$(1 - x)(1 + x) = 0$
Корни уравнения: $x_1 = 1$, $x_2 = -1$.
Ответ: $x = -1, x = 1$.
б) $f'(x) > 0$
Необходимо решить неравенство:
$\frac{4 - 4x^2}{(x^2 + 1)^2} > 0$
Так как знаменатель $(x^2 + 1)^2$ всегда положителен, знак дроби определяется знаком числителя. Таким образом, неравенство сводится к следующему:
$4 - 4x^2 > 0$
$1 - x^2 > 0$
Это квадратное неравенство. Графиком функции $y = 1 - x^2$ является парабола с ветвями, направленными вниз, пересекающая ось абсцисс в точках $x = -1$ и $x = 1$. Положительные значения функция принимает между корнями.
Следовательно, решением неравенства является интервал $-1 < x < 1$.
Ответ: $x \in (-1; 1)$.
в) $f'(x) < 0$
Необходимо решить неравенство:
$\frac{4 - 4x^2}{(x^2 + 1)^2} < 0$
Аналогично предыдущему пункту, знак дроби зависит только от знака числителя:
$4 - 4x^2 < 0$
$1 - x^2 < 0$
Парабола $y = 1 - x^2$ принимает отрицательные значения вне интервала между корнями $x = -1$ и $x = 1$.
Следовательно, решение неравенства: $x < -1$ или $x > 1$.
Ответ: $x \in (-\infty; -1) \cup (1; \infty)$.
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 4.35 расположенного на странице 103 к учебнику серии мгу - школе 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 №4.35 (с. 103), авторов: Никольский (Сергей Михайлович), Потапов (Михаил Константинович), Решетников (Николай Николаевич), Шевкин (Александр Владимирович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.