Прямоугольный участок площадью 1200 m² огорожен со всех четырёх сторон. Сторона вдоль улицы длиной x стоит €20 за метр, остальные три стороны — €5 за метр. Найдите минимальную общую стоимость C.
A = 1200 m²€20/m€5/m
C = €
6.ОптимизацияСложная
Небольшая фирма продаёт продукцию по фиксированной рыночной цене €75 за единицу. Производство q единиц стоит C(q) = 52200 + 16q + 0,01q² евро. Найдите объём выпуска q, максимизирующий прибыль.
p = €75C = 52200 + 16q + 0,01q²
q = ед.
7.ИнтегралыСредняя
Вычислите I = ∫210 5/x dx.
f(x) = 5/x[2, 10]
I =
8.ИнтегралыСложная
Найдите площадь A области, ограниченной y = 0,5x2 и y = 3x.
y = 0,5x2y = 3x
A =
3Растворы
1.Пределы
Ответ: L = 0,75
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
(3 + 1/x2 + 3/x3)/(4 + 3/x2 + 9/x3)
Пусть x → ∞
L = 3/4 = 0,75
Ответ
L = 0,75
При равных степенях предел равен отношению старших коэффициентов.
2.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).
Правило Лопиталя
L = limx→0 [1/(1 + x)]/[3·cos 3x]
Подставьте x = 0
L = 1/3 = 0,3333
Ответ
L = 0,3333
3.Производные
Ответ: f′(2) = 0,077
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.
Правила произведения и цепное
f′(x) = sin(x) + x·cos(x)
Подставьте
f′(2) = 0,9093 + 2·(−0,4161) = 0,077
Ответ
f′(2) = 0,077
4.Производные
Ответ: x = −3
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 + 21x + 36 = 3·(x2 + 7x + 12)
Решите f′(x) = 0
x = −4 или x = −3
Что есть что
f″(x) = 6x + 21: отрицательна в максимуме, положительна в минимуме.
f″(−4) = −3, f″(−3) = 3
x = −3
Ответ
x = −3
5.Оптимизация
Ответ: C = 1095 €
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) = 25x + 12000/x
Приравняйте производную к нулю
C″(x) = 24000/x³ > 0, поэтому это минимум.
x = √(12000/25) = 21,91 m
y = 1200/21,91 = 54,77 m
Минимальная стоимость
C = 25·21,91 + 12000/21,91 = €1095
Ответ
C = €1095
6.Оптимизация
Ответ: q = 2950 ед.
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) = 5·ln x
Подставьте пределы
I = 5·(ln 10 − ln 2) = 5·ln 5 = 8,047
Ответ
I = 8,047
8.Интегралы
Ответ: A = 18
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.