Прямоугольный участок площадью 450 m² огорожен со всех четырёх сторон. Сторона вдоль улицы длиной x стоит €30 за метр, остальные три стороны — €5 за метр. Найдите минимальную общую стоимость C.
A = 450 m²€30/m€5/m
C = €
6.ОптимизацияСложная
Компания продаёт q единиц в неделю. Цена, по которой их можно продать, p = 70 − 2q евро за единицу, а затраты C(q) = 100 + 30q евро. Найдите максимальную недельную прибыль P.
p = 70 − 2qC = 100 + 30q
P = €
7.ИнтегралыСредняя
Вычислите I = ∫02 e2x dx.
f(x) = e2x[0, 2]
I =
8.ИнтегралыСложная
Найдите площадь A области между параболой y = 9 − x² и осью x.
y = 9 − x²
A =
3Растворы
1.Пределы
Ответ: L = 0,3333
Пределы: сначала попробуйте прямую подстановку. Если получается 0/0, сначала упростите: разложите на множители и сократите общий множитель или умножьте на сопряжённое выражение. При x → ∞ разделите числитель и знаменатель на старшую степень x. Правило Лопиталя: если f/g даёт 0/0 или ∞/∞, то lim f/g = lim f′/g′, причём числитель и знаменатель дифференцируются по отдельности (а не по правилу для частного).
Разделите на старшую степень
(1 + 1/x2 + (−5)/x3)/(3 + 3/x2 + 6/x3)
Пусть x → ∞
L = 1/3 = 0,3333
Ответ
L = 0,3333
При равных степенях предел равен отношению старших коэффициентов.
2.Пределы
Ответ: L = 2,667
Пределы: сначала попробуйте прямую подстановку. Если получается 0/0, сначала упростите: разложите на множители и сократите общий множитель или умножьте на сопряжённое выражение. При x → ∞ разделите числитель и знаменатель на старшую степень x. Правило Лопиталя: если f/g даёт 0/0 или ∞/∞, то lim f/g = lim f′/g′, причём числитель и знаменатель дифференцируются по отдельности (а не по правилу для частного).
Первое применение
4·sin 4x/(6x) → 0/0
Второе применение
16·cos 4x/6
Подставьте x = 0
L = 16/6 = 2,667
Ответ
L = 2,667
3.Производные
Ответ: f′(−1) = −0,3333
Дифференцирование: производная f′(x) — это наклон графика в точке x. Степенное правило: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Правило произведения: (uv)′ = u′v + uv′. Цепное правило: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Где f′(x) = 0, у графика горизонтальная касательная: максимум, минимум или седловая точка.
Цепное правило для логарифма
f′(x) = 2x/(x2 + 5)
Подставьте
f′(−1) = −2/6 = −0,3333
Ответ
f′(−1) = −0,3333
4.Производные
Ответ: x = 6
Дифференцирование: производная f′(x) — это наклон графика в точке x. Степенное правило: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Правило произведения: (uv)′ = u′v + uv′. Цепное правило: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Где f′(x) = 0, у графика горизонтальная касательная: максимум, минимум или седловая точка.
Производная
f′(x) = 3x2 − 24x + 36 = 3·(x2 − 8x + 12)
Решите f′(x) = 0
x = 2 или x = 6
Что есть что
f″(x) = 6x − 24: отрицательна в максимуме, положительна в минимуме.
f″(2) = −12, f″(6) = 12
x = 6
Ответ
x = 6
5.Оптимизация
Ответ: C = 793,7 €
Оптимизация: запишите оптимизируемую величину как функцию одной переменной, исключив другую с помощью ограничения. Приравняйте производную к нулю и решите уравнение. Проверьте, что критическая точка — максимум или минимум (по второй производной или по смене знака первой) и что она лежит в допустимой области; конец промежутка, например нулевая длина стороны, ответом не является.
Стоимость как функция x
C(x) = 35x + 4500/x
Приравняйте производную к нулю
C″(x) = 9000/x³ > 0, поэтому это минимум.
x = √(4500/35) = 11,34 m
y = 450/11,34 = 39,69 m
Минимальная стоимость
C = 35·11,34 + 4500/11,34 = €793,7
Ответ
C = €793,7
6.Оптимизация
Ответ: P = 100 €
Оптимизация: запишите оптимизируемую величину как функцию одной переменной, исключив другую с помощью ограничения. Приравняйте производную к нулю и решите уравнение. Проверьте, что критическая точка — максимум или минимум (по второй производной или по смене знака первой) и что она лежит в допустимой области; конец промежутка, например нулевая длина стороны, ответом не является.
Определённые интегралы: ∫ₐᵇ f(x) dx — это площадь со знаком между графиком и осью x от a до b. Найдите первообразную F (F′ = f) и вычислите F(b) − F(a). Степенное правило: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Площадь между двумя кривыми — ∫(верхняя − нижняя) dx.
Первообразная
F(x) = e2x/2
Подставьте пределы
I = (e4 − 1)/2 = (54,6 − 1)/2 = 26,8
Ответ
I = 26,8
8.Интегралы
Ответ: A = 36
Определённые интегралы: ∫ₐᵇ f(x) dx — это площадь со знаком между графиком и осью x от a до b. Найдите первообразную F (F′ = f) и вычислите F(b) − F(a). Степенное правило: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Площадь между двумя кривыми — ∫(верхняя − нижняя) dx.