Математика · 12 клас · урок 3 от 4

Екстремални задачи в алгебрата

В тези задачи търсим кога даден израз е най-голям или най-малък. Обикновено го изразяваме като функция на една променлива и я свеждаме до квадратна функция, като отделяме точен квадрат или полагаме. При тригонометрични изрази полагаме t = sin x или t = cos x и не забравяме ограничението −1 ≤ t ≤ 1. Често се срещат практически задачи за най-голям приход или печалба.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Отделяне на точен квадрат: x2 − 10x + 30 = (x − 5)2 + 5
  • (x − a)2 ≥ 0, затова най-малката стойност е при x = a
  • При полагане t = sin x или t = cos x: −1 ≤ t ≤ 1
  • Приход = цена · брой продадени бройки

Пример

Сборът на две числа е 12: произведението x(12 − x) е най-голямо при x = 6 и е 36.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Сборът на две числа е 12. Колко е най-голямото възможно тяхно произведение?
    • 35
    • 72
    • 36
    • 144

    Отговор: 36

    x(12 − x) е най-голямо при x = 6: 6 · 6 = 36.

  2. Разликата на две числа е 6. Колко е най-малкото възможно тяхно произведение?
    • −9
    • 0
    • 9
    • −6

    Отговор: −9

    x(x − 6) = x2 − 6x е най-малко при x = 3: 3 · (−3) = −9.

  3. Намерете най-малката стойност на y = (x − 1)2 + (x − 5)2.
    • 16
    • 0
    • 4
    • 8

    Отговор: 8

    y = 2x2 − 12x + 26, върхът е при x = 3: y = 4 + 4 = 8.

  4. При цена p евро се продават 100 − 2p броя от стока. Колко е най-големият възможен приход?
    • 2500 евро
    • 1200 евро
    • 1250 евро
    • 625 евро

    Отговор: 1250 евро

    Приходът p(100 − 2p) = −2p2 + 100p е най-голям при p = 25: 25 · 50 = 1250 евро.

  5. Намерете най-голямата стойност на y = sin2x + 4cos x.
    • 5
    • 1
    • 3
    • 4

    Отговор: 4

    С cos x = t ∈ [−1; 1]: y = −t2 + 4t + 1. Върхът t = 2 е вън от [−1; 1], функцията расте, y(1) = 4.

  6. Намерете най-малката стойност на y = (x − 3)2 + 2.
    • 3
    • 2
    • 0
    • −3

    Отговор: 2

    (x − 3)2 ≥ 0, затова y ≥ 2, равенство при x = 3.

  7. При коя стойност на x изразът x2 − 10x + 30 е най-малък?
    • 5
    • −5
    • 10
    • 30

    Отговор: 5

    x2 − 10x + 30 = (x − 5)2 + 5, най-малък е при x = 5.

  8. Намерете най-голямата стойност на y = 5 − |x − 2|.
    • 2
    • 3
    • 5
    • 7

    Отговор: 5

    |x − 2| ≥ 0, затова y ≤ 5, равенство при x = 2.

  9. Намерете най-малката стойност на y = x4 − 4x2 + 1.
    • 1
    • −4
    • −3
    • −1

    Отговор: −3

    Полагаме t = x2 ≥ 0: t2 − 4t + 1 има най-малка стойност при t = 2, тя е 4 − 8 + 1 = −3.

  10. Намерете най-голямата стойност на y = cos 2x + 2 sin x.
    • 3
    • 3/2
    • 2
    • 1

    Отговор: 3/2

    cos 2x = 1 − 2sin2x, затова y = −2t2 + 2t + 1 при t = sin x ∈ [−1; 1]; най-голяма стойност при t = 1/2: −1/2 + 1 + 1 = 3/2.

  11. Колко е най-малката стойност на израза 2 + cos x?
    • 1
    • 2
    • 0
    • −1

    Отговор: 1

    Тъй като −1 ≤ cos x ≤ 1, най-малката стойност е 2 − 1 = 1.

  12. Намерете най-малката стойност на x2 + y2 − 4x + 2y + 7.
    • 7
    • 2
    • 0
    • −2

    Отговор: 2

    Отделяме точни квадрати: (x − 2)2 + (y + 1)2 + 2 ≥ 2, с равенство при x = 2, y = −1.

  13. Намерете най-малката стойност на y = cos2x − 2cos x.
    • −2
    • 0
    • 3
    • −1

    Отговор: −1

    Полагаме t = cos x, −1 ≤ t ≤ 1. Функцията t2 − 2t намалява до t = 1, затова най-малката стойност е 1 − 2 = −1.

  14. Магазин продава по 40 тениски дневно на цена 20 евро. Всяко поскъпване с 1 евро намалява продажбите с 1 тениска. При каква цена приходът е най-голям?
    • 30 евро
    • 20 евро
    • 25 евро
    • 40 евро

    Отговор: 30 евро

    При поскъпване с k евро приходът е (20 + k)(40 − k). Върхът на параболата е при k = 10, т.е. цена 30 евро и приход 900 евро.

  15. Намерете най-малката стойност на y = (x2 − 2x)2 + 6(x2 − 2x).
    • −9
    • −5
    • −3
    • 0

    Отговор: −5

    Полагаме t = x2 − 2x = (x − 1)2 − 1 ≥ −1. Функцията t2 + 6t расте при t ≥ −3, затова минимумът е при t = −1: 1 − 6 = −5.