Тема . САММАТ (Самарская математическая олимпиада)
Исследование функций на САММАТе
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела саммат (самарская математическая олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74953

Найти наименьшее значение функции

      8   √- 6    4    √- 2
f(x)=x − 8 3x + 66x − 72 3x +100

Источники: САММАТ-2022, 11.9 (см. sammat.samgtu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

В функции не один раз встречается корень из трех. Быть может, сделаем замену, чтобы от него избавиться? Каким образом мы привыкли искать минимум и максимум функции?)

Подсказка 2

Сделаем замену а = sqrt(3), тогда функция будет иметь только целочисленные коэффициенты. А максимум мы привыкли искать с помощью производной! Вот только теперь надо понять, а производную кого вообще считать?

Подсказка 3

Посчитаем производную функции g(a) = a^4 - 8a^3 + 22a^2 - 4a + 11. А найти её минимум труда не составит ;)

Показать ответ и решение

Сделаем замену переменной по формуле x2 = √3a,  тогда функция f(x)  примет вид

       4  √-  √ -3       2   √- √ -
f(x)= 9a − 8 3 ⋅3 3a + 66⋅3a − 72 3⋅ 3a +100=

  ( 4    3    2        )
=9 a − 8a +22a − 24a+ 11 +1 =9g(a)+ 1,

где a ≥0.  Найдем производную функции

g′(a)= 4a3− 24a2+ 44a − 24,

и решим уравнение

g′(a) =0 ⇒ 4a3− 24a2+44a− 24= 0

Нетрудно видеть, что уравнение имеет корень a= 1,  следовательно

4a3− 24a2+ 44a − 24= 0

      (          )
(a− 1)4a2− 20a +24 = 0

      (        )
4(a− 1) a2− 5a +6 = 0

4(a− 1)(a− 2)(a − 3)= 0

То есть уравнение имеет корни a  =1,a = 2
 1     2  и a  =3.
 3

Так как g′(a)< 0  при 0 ≤a< 1  и при 2< a <3,  то на этих интервалах функция g(a)  убывает. Так как g′(a)> 0  при 1 <a <2  и при a > 3,  то на этих интервалах функция g(a)  возрастает.

Следовательно, функция g(a)  принимает наименьшее значение в одной из двух точек a1 = 1  или a3 = 3:

            4     3     2
g(a1)= g(1) =1 − 8⋅1 +22⋅1 − 24⋅1+11= 2

g(a )= g(3)= 34− 8 ⋅33+ 22⋅32− 24⋅3+ 11=
  3

= 81− 8⋅27 +22⋅9− 24⋅3+11= 81− 216+ 198− 72+ 11= 2

Поскольку значения g(1)=g(3)=2  равны, тогда mina≥0g(a)= 2,  и поэтому минимальное значение функции f(x)  равно

minf(x)=minf(x)= 9⋅min g(a)+1 =9 ⋅2 +1= 19
 x      x≥0        a≥0
Ответ: 19

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!