Найдите наименьшее значение функции f (x)=4^x - 2^x+4 + 100

Эммикэт Эммикэт    2   13.07.2019 21:30    0

Ответы
HupiTip HupiTip  20.09.2020 09:27
F(x)=2^(2x)-2^(x+4)+100=2^(2x)-2^4*2^x+100=2^(2x)-16*2^x+100

2^(x)=t
t^2-16t+100=0-парабола,ветки вниз.найдем координаты вершины:
t(min)=16/2=8
2^(x)=8
2^(x)=2^3
x=3
f(3)=64-128+100=36-наименьшее значение функции
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
ismaildior200920 ismaildior200920  20.09.2020 09:27
Для поиска наименьшего значения функции f(x) необходимо найти ноли производной f'(x) = 0 , т.е. точки, где у функции будет экстремум, и показать, что до экстремума функция f(x) падает, т.е. производная f'(x) < 0 , а после экстремума функция растёт, т.е. производная f'(x) 0 .

Пользуемся правилами дифференцирования:

1) ( e^x )' = e^x ;

2) ( \psi (kx+q) )' = k \psi '(kx+q) ;

3) ( a^{x+b} )' = ( ( e^{ \ln{a} } )^{x+b} )' = ( e^{ (x+b) \ln{a} } )' = \ln{a} \cdot e^{ (x+b) \ln{a} } = \ln{a} \cdot a^{x+b} ;

Берём производную, в соответствии с 3) :

f'(x) = \ln{4} \cdot 4^x - \ln{2} \cdot 2^{x+4} =

= 2\ln{2} \cdot (2^2)^x - \ln{2} \cdot 2^{x+4} = \ln{2} ( 2^1 \cdot 2^{2x} - 2^{x+4} ) ;

f'(x) = \ln{2} ( 2^{2x+1} - 2^{x+4} ) ;

Потребуем: f'(x) = 0 ;

\ln{2} ( 2^{2x+1} - 2^{x+4} ) = 0 ;

2^{2x+1} = 2^{x+4} ;

2x+1 = x+4 ;

x = 3 , причём это единственный корень.

При x < 3 , например при x = 0 , f'(x=0) = \ln{2} ( 2^{ 2 \cdot 0 + 1 } - 2^{ 0 + 4 } ) = \ln{2} ( 2^1 - 2^4 ) < 0 , т.е. функция убывает.

При x 3 , например при x = 4 , f'(x=4) = \ln{2} ( 2^{ 2 \cdot 4 + 1 } - 2^{ 4 + 4 } ) = \ln{2} ( 2^9 - 2^8 ) 0 , т.е. функция растёт.

Значит при x = 3 как раз достигается минимум: f(x = 3) = 4^3 - 2^{3+4} + 100 = 64 - 128 + 100 = 36 ;

О т в е т : min(f(x)) = 36 .
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра