Хорошо, давайте решим это неравенство. Сначала найдем производную функции f(x), чтобы определить, когда она будет меньше нуля.
f(x) = x^3/6 + x^2 - 6x
Для нахождения производной возьмем производные каждого слагаемого отдельно. Начнем с первого слагаемого:
d/dx (x^3/6) = 3x^2/6 = x^2/2
Теперь возьмем производную от второго слагаемого:
d/dx (x^2) = 2x
И, наконец, производную последнего слагаемого:
d/dx(-6x) = -6
Теперь сложим все производные вместе, чтобы получить производную функции f(x):
f ' (x) = x^2/2 + 2x - 6
Теперь, для решения неравенства f ' (x) < 0, мы должны найти значения x, при которых производная меньше нуля.
Давайте составим уравнение:
x^2/2 + 2x - 6 < 0
Теперь решим это уравнение. Сначала упростим его, умножив все слагаемые на 2, чтобы избавиться от знаменателя:
x^2 + 4x - 12 < 0
Итак, у нас есть квадратное уравнение. Чтобы решить его, мы должны найти значения x, при которых выражение меньше нуля.
Для начала найдем корни уравнения x^2 + 4x - 12 = 0. Для этого можем использовать квадратное уравнение или метод факторизации (если это возможно). В данном случае, метод факторизации работает, так как у нас нет долгих чисел.
Перепишем уравнение в виде:
(x + 6)(x - 2) = 0
Из этого уравнения мы видим два значения x, которые делают уравнение равным нулю:
x + 6 = 0 => x = -6
x - 2 = 0 => x = 2
Таким образом, у нас есть две точки, -6 и 2, которые делят числовую ось на три интервала: (-∞, -6), (-6, 2) и (2, +∞).
Осталось проверить значения производной в каждом из этих интервалов. Для этого выберем проверочные точки внутри каждого интервала и вычислим значение производной в этих точках:
Найдем нашу производную:
Теперь подставим в неравенство:
Решим его:
- умножили на 2.
-упростили.
Найдем нули:
Отмечаем их не отрезке, и мы получили 3 интервала:
Находим знаки:
Так как мы ищем интервал который меньше нуля, то подходит только 2:
То есть:
f(x) = x^3/6 + x^2 - 6x
Для нахождения производной возьмем производные каждого слагаемого отдельно. Начнем с первого слагаемого:
d/dx (x^3/6) = 3x^2/6 = x^2/2
Теперь возьмем производную от второго слагаемого:
d/dx (x^2) = 2x
И, наконец, производную последнего слагаемого:
d/dx(-6x) = -6
Теперь сложим все производные вместе, чтобы получить производную функции f(x):
f ' (x) = x^2/2 + 2x - 6
Теперь, для решения неравенства f ' (x) < 0, мы должны найти значения x, при которых производная меньше нуля.
Давайте составим уравнение:
x^2/2 + 2x - 6 < 0
Теперь решим это уравнение. Сначала упростим его, умножив все слагаемые на 2, чтобы избавиться от знаменателя:
x^2 + 4x - 12 < 0
Итак, у нас есть квадратное уравнение. Чтобы решить его, мы должны найти значения x, при которых выражение меньше нуля.
Для начала найдем корни уравнения x^2 + 4x - 12 = 0. Для этого можем использовать квадратное уравнение или метод факторизации (если это возможно). В данном случае, метод факторизации работает, так как у нас нет долгих чисел.
Перепишем уравнение в виде:
(x + 6)(x - 2) = 0
Из этого уравнения мы видим два значения x, которые делают уравнение равным нулю:
x + 6 = 0 => x = -6
x - 2 = 0 => x = 2
Таким образом, у нас есть две точки, -6 и 2, которые делят числовую ось на три интервала: (-∞, -6), (-6, 2) и (2, +∞).
Осталось проверить значения производной в каждом из этих интервалов. Для этого выберем проверочные точки внутри каждого интервала и вычислим значение производной в этих точках:
Для интервала (-∞, -6), возьмем x = -7
f ' (-7) = (-7)^2/2 + 2(-7) - 6 = 49/2 - 14 - 6 = 49/2 - 20 = 9/2 > 0
Таким образом, производная на интервале (-∞, -6) положительна.
Перейдем к интервалу (-6, 2), возьмем x = 0
f ' (0) = (0)^2/2 + 2(0) - 6 = 0/2 - 6 = -6 < 0
На интервале (-6, 2) производная меньше нуля.
Наконец, проверим интервал (2, +∞), возьмем x = 3
f ' (3) = (3)^2/2 + 2(3) - 6 = 9/2 + 6 - 6 = 9/2 > 0
Таким образом, производная на интервале (2, +∞) положительна.
Итак, мы выяснили, что производная f ' (x) меньше нуля на интервале (-6, 2). Это означает, что функция f(x) убывает на этом интервале.
Таким образом, ответ на неравенство f ' (x) < 0 для функции f(x)=x^3/6 + x^2 - 6x состоит в следующем:
Решение: x принадлежит интервалу (-6, 2)