
Найти все значения параметра при каждом из которых наименьшее значение функции
на отрезке
принимает наименьшее значение.
Решение. Наименьшее значение эта функция принимает либо в нулях производной, либо в одном из концов отрезка. Найдем производную:
поэтому нули производной равны
Если то производная имеет вид
корни производной суть числа 0 и −1. Отрезок
становится отрезком [0; 1], на нем функция f возрастает. Наименьшее значение достигается на левой границе отрезка. (*)
Если то
а
не лежит на отрезке
В этом случае имеем следующее расположение знаков производной:
| Интервал | ( | ( | |
| знак | + | − | + |
Наименьшего значения функция достигает либо на левой границе отрезка, либо в точке (**)
Если то производная имеет вид
Отрезок
становится отрезком
на нем функция лежит единственный корень производной — число 0. Это точка максимума, поэтому наименьшее значение достигается или на левой границе отрезка, или на правой границе. Эти значения равны, будем считать, что наименьшее значение достигается на левой границе (***).
Объединяя случаи (*), (**) и (***) получаем, что если то ее наименьшее значение равно наименьшему из значений
и
Имеем:
Рассмотрим разность найденных значений на отрезке
Если то
а
не лежит на указанном отрезке. Рассуждая аналогично, находим, что если
то функция убывает на
и на
Проведя аналогичные вычисления, можно получить, что ее наименьшее значение равно
Осталось исследовать наименьшие значения (1) и (2) на соответствующих отрезках и найти наименьшее из них. Однако поскольку при замене функции переходят друг в друга, достаточно будет исследовать одну из них. Иными словами, поскольку для всех α из отрезка
верно равенство
достаточно найти наименьшее значение функции
на промежутке
Исследуем производную функции на интервале
Решениями уравнения являются числа
и
На интервале
значения тангенса положительны и меньше 1, поэтому в него входит только корень
На интервале производная
отрицательна, на интервале
положительна. Следовательно, функция
убывает на отрезке
и возрастает на отрезке
Поэтому наименьшее значение
на отрезке
достигается в точке
Такое же наименьшее значение
принимает и в точке
принадлежащей отрезку
Итак, наименьшее значение достигается в точках и
Примечание РЕШУ ЕГЭ.
Это задание из вступительного экзамена в Московский государственный университет несколько сложнее других.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Обоснованно получен правильный ответ. | 4 |
| С помощью верного рассуждения получено множество значений a, отличающееся от искомого конечным числом точек. | 3 |
| С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений a. | 2 |
| Верно найдена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений a. ИЛИ Установлено, что исходное уравнение при всех значениях a имеет единственное решение. | 1 |
| Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0 |
PDF-версии: