Для нахождения наибольшего значения функции ( y = x^5 + 20x^3 - 65x ) на отрезке ([-4, 0]) необходимо выполнить несколько шагов:
Найти производную функции и определить критические точки внутри отрезка:
[
y' = 5x^4 + 60x^2 - 65
]
Решить уравнение ( y' = 0 ) для нахождения стационарных точек:
[
5x^4 + 60x^2 - 65 = 0
]
Пусть ( z = x^2 ), тогда уравнение примет вид:
[
5z^2 + 60z - 65 = 0
]
Решим это квадратное уравнение:
[
z = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{-60 \pm \sqrt{3600 + 1300}}{10} = \frac{-60 \pm \sqrt{4900}}{10} = \frac{-60 \pm 70}{10}
]
[
z_1 = 1, \quad z_2 = -13 \quad (\text{не подходит, так как } z = x^2 \geq 0)
]
Таким образом, ( x^2 = 1 ), откуда ( x = 1 ) или ( x = -1 ). Поскольку нас интересует отрезок ([-4, 0]), то рассматриваем только ( x = -1 ).
Проверить значения функции в критических точках и на концах отрезка:
- При ( x = -4 ):
[
y(-4) = (-4)^5 + 20(-4)^3 - 65(-4) = -1024 - 1280 + 260 = -2044
]
- При ( x = -1 ):
[
y(-1) = (-1)^5 + 20(-1)^3 - 65(-1) = -1 - 20 + 65 = 44
]
- При ( x = 0 ):
[
y(0) = 0^5 + 20 \cdot 0^3 - 65 \cdot 0 = 0
]
Таким образом, на отрезке ([-4, 0]) наибольшее значение функции достигается при ( x = -1 ) и равно ( 44 ).