Для того чтобы найти наибольшее и наименьшее значения функции ( F(x) = x^5 + 2x^3 + 3x - 11 ) на отрезке ([-1, 1]), мы должны выполнить следующие шаги:
- Найти критические точки функции на интервале ([-1, 1]).
- Проверить значения функции в конечных точках отрезка и в критических точках.
- Сравнить найденные значения и определить наибольшее и наименьшее.
Шаг 1: Найти производную функции
Для нахождения критических точек функции ( F(x) ), необходимо найти её первую производную и приравнять её к нулю:
[ F(x) = x^5 + 2x^3 + 3x - 11 ]
Пусть ( F'(x) ) — первая производная функции ( F(x) ):
[ F'(x) = \frac{d}{dx}(x^5 + 2x^3 + 3x - 11) ]
[ F'(x) = 5x^4 + 6x^2 + 3 ]
Шаг 2: Найти критические точки
Критические точки находятся из уравнения ( F'(x) = 0 ):
[ 5x^4 + 6x^2 + 3 = 0 ]
Рассмотрим это уравнение более детально. Очевидно, что это уравнение не имеет действительных корней, так как сумма квадратов с положительными коэффициентами и добавление положительного числа не может равняться нулю. Это можно доказать следующим образом:
[ 5x^4 + 6x^2 + 3 > 0 ]
Для всех ( x ) из множества действительных чисел. Следовательно, критических точек внутри интервала ([-1, 1]) нет.
Шаг 3: Проверить значения функции в конечных точках
Так как критических точек нет, нужно проверить значения функции ( F(x) ) в конечных точках отрезка.
Подставим ( x = -1 ):
[ F(-1) = (-1)^5 + 2(-1)^3 + 3(-1) - 11 ]
[ F(-1) = -1 - 2 - 3 - 11 ]
[ F(-1) = -17 ]
Подставим ( x = 1 ):
[ F(1) = (1)^5 + 2(1)^3 + 3(1) - 11 ]
[ F(1) = 1 + 2 + 3 - 11 ]
[ F(1) = -5 ]
Шаг 4: Сравнить значения и определить наибольшее и наименьшее
Теперь у нас есть значения функции в конечных точках отрезка:
- ( F(-1) = -17 )
- ( F(1) = -5 )
Из этих значений видно, что:
- Наименьшее значение функции ( F(x) ) на отрезке ([-1, 1]) равно (-17).
- Наибольшее значение функции ( F(x) ) на отрезке ([-1, 1]) равно (-5).
Итак, наибольшее значение функции ( F(x) = x^5 + 2x^3 + 3x - 11 ) на отрезке ([-1, 1]) равно (-5), а наименьшее значение равно (-17).