Исследование функции с экспонентой
Экспонента положительна при любом . Поэтому в производной её выносят за скобки, и знак производной задаёт другой множитель. Так исследуют функции вида , и законы роста и затухания .
Вынесите экспоненту: знак даёт другой множитель
, , и при всех .
- Найдите производную по правилу произведения.
- Вынесите экспоненту за скобки: .
- Знак — знак , критические точки — корни уравнения .
- Значение с запишите точно, например . Приближённое значение дайте, если его просит условие.
Многочлен, умноженный на экспоненту
Для производная . Знак — знак многочлена . Если линейный, корень один (производная ). Если квадратный, корней может быть два, и по знакам выбирают нужную точку. Если у корней нет, знак не меняется: функция монотонна, и точек экстремума у неё нет.
Пример
Найдите точку максимума функции .
- 1.Здесь : .
- 2., поэтому . Множитель , и знак — знак .
- 3. при , при , при (знаки на промежутках).
- 4.В точке знак меняется с минуса на плюс: это точка минимума. В точке — с плюса на минус: это точка максимума.
Ответ:
Экспонента от функции
по правилу сложной функции, и . Поэтому знак производной — знак : функция наибольшая и наименьшая там же, где . То же верно для при , а при наибольшее и наименьшее меняются местами. Так, наибольшая при , и её наибольшее значение .
Пик концентрации при разных k
Рост и затухание
Концентрация лекарства или сила тока часто растут, а потом убывают по закону , где , , . Производная . Её знак — знак : плюс до и минус после. Значит, — наибольшее значение на всём луче .
Пример
После приёма лекарства его концентрация в крови (в мг/л) меняется по закону , где — время в часах. Через сколько часов концентрация будет наибольшей и чему она будет равна? Ответ обоснуйте.
- 1.Область: .
- 2..
- 3., поэтому знак — знак : на и на .
- 4. возрастает на и убывает на , поэтому — наибольшее значение (одна точка на луче): .
Ответ: через 4 ч; мг/л
Проверьте себя
00