Номер 5.53, страница 133 - 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 5. Применение производной. Глава 1. Функции. Производные. Интегралы - номер 5.53, страница 133.
№5.53 (с. 133)
Условие. №5.53 (с. 133)
скриншот условия

5.53 Докажите, что функция:
а) $f(x) = -2x + \cos x$;
б) $f(x) = -x + \sin x$
убывает на промежутке $R$.
Решение 1. №5.53 (с. 133)


Решение 2. №5.53 (с. 133)

Решение 4. №5.53 (с. 133)
Для доказательства того, что дифференцируемая функция убывает на некотором промежутке, достаточно показать, что её производная на этом промежутке неположительна ($f'(x) \le 0$) и обращается в ноль лишь в отдельных точках (не образующих сплошной интервал). Если производная строго отрицательна ($f'(x) < 0$), то функция строго убывает.
а) $f(x) = -2x + \cos x$
1. Найдём область определения функции. Функция является суммой линейной и тригонометрической функций, поэтому она определена для всех действительных чисел: $D(f) = R$.
2. Найдём производную функции:
$f'(x) = (-2x + \cos x)' = -2 - \sin x$.
3. Оценим знак производной. Область значений функции $\sin x$ — это отрезок $[-1, 1]$. То есть, $-1 \le \sin x \le 1$.
Это позволяет нам оценить значение производной:
Максимальное значение $f'(x)$ равно $-2 - (-1) = -1$ (при $\sin x = -1$).
Минимальное значение $f'(x)$ равно $-2 - 1 = -3$ (при $\sin x = 1$).
Следовательно, для любого $x \in R$ выполняется неравенство $-3 \le f'(x) \le -1$.
Так как производная $f'(x)$ всегда отрицательна ($f'(x) < 0$) на всей числовой прямой, то функция $f(x) = -2x + \cos x$ строго убывает на промежутке $R$.
Ответ: Утверждение доказано. Производная функции $f'(x) = -2 - \sin x$ отрицательна для всех $x \in R$, следовательно, функция убывает на $R$.
б) $f(x) = -x + \sin x$
1. Область определения функции — все действительные числа, $D(f) = R$.
2. Найдём производную функции:
$f'(x) = (-x + \sin x)' = -1 + \cos x$.
3. Оценим знак производной. Область значений функции $\cos x$ — это отрезок $[-1, 1]$. То есть, $-1 \le \cos x \le 1$.
Прибавив -1 ко всем частям неравенства, получаем:
$-1 - 1 \le -1 + \cos x \le 1 - 1$,
что даёт $-2 \le f'(x) \le 0$.
Производная $f'(x)$ неположительна ($f'(x) \le 0$) для всех $x \in R$. Равенство $f'(x) = 0$ достигается только тогда, когда $\cos x = 1$, то есть в изолированных точках $x = 2\pi k$, где $k$ — любое целое число.
Поскольку производная функции неположительна на всей числовой прямой и равна нулю лишь в отдельных точках, функция $f(x) = -x + \sin x$ строго убывает на промежутке $R$.
Ответ: Утверждение доказано. Производная функции $f'(x) = -1 + \cos x$ неположительна для всех $x \in R$ и равна нулю лишь в дискретных точках, следовательно, функция убывает на $R$.
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 5.53 расположенного на странице 133 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 №5.53 (с. 133), авторов: Никольский (Сергей Михайлович), Потапов (Михаил Константинович), Решетников (Николай Николаевич), Шевкин (Александр Владимирович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.