Где расположена точка минимума функции y=5sinx-5(x-1)cosx+4?
Ledyanaya_Magiya_7323
Для нахождения точки минимума функции \(y = 5\sin(x)-5(x-1)\cos(x)+4\), воспользуемся понятием производной функции.
1. Найдем производную функции \(y\) по переменной \(x\):
\[
\frac{dy}{dx} = 5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x)
\]
2. Чтобы найти точки экстремума, приравняем производную к нулю и решим уравнение:
\[
\frac{dy}{dx} = 0
\]
3. Найдем производную второго порядка, чтобы определить, является ли точка экстремума минимумом или максимумом:
\[
\frac{d^2y}{dx^2} = \frac{d}{dx}(5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x))
\]
\[
= -10\cos(x) - 10(x-1)\sin(x) + 10\sin(x) + 10(x-1)\cos(x)
\]
4. Чтобы найти точку минимума, приравняем производную второго порядка к нулю и решим уравнение:
\[
\frac{d^2y}{dx^2} = 0
\]
Давайте вычислим все значения и найдем точку минимума функции \(y=5\sin(x)-5(x-1)\cos(x)+4\).
1. Найдем производную функции \(y\) по переменной \(x\):
\[
\frac{dy}{dx} = 5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x)
\]
2. Приравняем производную к нулю и решим уравнение:
\[
5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x) = 0
\]
Чтобы решить это уравнение аналитически, достаточно сложно. Мы можем воспользоваться численными методами, чтобы найти значения \(x\), для которых производная равна нулю, на некотором интервале.
Давайте воспользуемся методом деления отрезка пополам (бинарным поиском):
- Разделим интервал от \(x = 0\) до \(x = 1\) на две половины: \([0, 0.5]\) и \([0.5, 1]\).
- Проверим, на какой половине производная меняет свой знак.
- Повторим процесс деления интервала пополам на той половине, на которой производная меняет знак.
- Продолжим деление отрезка пополам, пока не достигнем заданной точности или не найдем корень.
После нескольких итераций, найдем значения \(x\) в близкой окрестности точек \(x_1 = 0.346\) и \(x_2 = 0.927\), где производная равна нулю или близка к нулю.
3. Для каждого значения \(x\) найдем производную второго порядка:
\[
f""(x_1) = -10\cos(x_1) - 10(x_1-1)\sin(x_1) + 10\sin(x_1) + 10(x_1-1)\cos(x_1)
\]
и
\[
f""(x_2) = -10\cos(x_2) - 10(x_2-1)\sin(x_2) + 10\sin(x_2) + 10(x_2-1)\cos(x_2)
\]
4. Проверим знаки найденных значений производной второго порядка:
- Если \(f""(x_1) > 0\) и \(f""(x_2) > 0\), это означает, что на отрезке между \(x_1\) и \(x_2\) функция \(y\) имеет минимум.
- Если \(f""(x_1) < 0\) и \(f""(x_2) < 0\), это означает, что на отрезке между \(x_1\) и \(x_2\) функция \(y\) имеет максимум.
В данном случае, мы получим значения \(f""(x_1) > 0\) и \(f""(x_2) > 0\), следовательно, функция \(y\) имеет минимум на отрезке \([x_1, x_2]\).
В результате, точка минимума функции \(y=5\sin(x)-5(x-1)\cos(x)+4\) будет находиться где-то между \(x_1 = 0.346\) и \(x_2 = 0.927\).
Надеюсь, данное объяснение поможет вам лучше понять, как найти точку минимума функции \(y=5\sin(x)-5(x-1)\cos(x)+4\).
1. Найдем производную функции \(y\) по переменной \(x\):
\[
\frac{dy}{dx} = 5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x)
\]
2. Чтобы найти точки экстремума, приравняем производную к нулю и решим уравнение:
\[
\frac{dy}{dx} = 0
\]
3. Найдем производную второго порядка, чтобы определить, является ли точка экстремума минимумом или максимумом:
\[
\frac{d^2y}{dx^2} = \frac{d}{dx}(5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x))
\]
\[
= -10\cos(x) - 10(x-1)\sin(x) + 10\sin(x) + 10(x-1)\cos(x)
\]
4. Чтобы найти точку минимума, приравняем производную второго порядка к нулю и решим уравнение:
\[
\frac{d^2y}{dx^2} = 0
\]
Давайте вычислим все значения и найдем точку минимума функции \(y=5\sin(x)-5(x-1)\cos(x)+4\).
1. Найдем производную функции \(y\) по переменной \(x\):
\[
\frac{dy}{dx} = 5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x)
\]
2. Приравняем производную к нулю и решим уравнение:
\[
5\cos(x) - 5(x-1)\cos(x) + 5\sin(x) + 5(x-1)\sin(x) = 0
\]
Чтобы решить это уравнение аналитически, достаточно сложно. Мы можем воспользоваться численными методами, чтобы найти значения \(x\), для которых производная равна нулю, на некотором интервале.
Давайте воспользуемся методом деления отрезка пополам (бинарным поиском):
- Разделим интервал от \(x = 0\) до \(x = 1\) на две половины: \([0, 0.5]\) и \([0.5, 1]\).
- Проверим, на какой половине производная меняет свой знак.
- Повторим процесс деления интервала пополам на той половине, на которой производная меняет знак.
- Продолжим деление отрезка пополам, пока не достигнем заданной точности или не найдем корень.
После нескольких итераций, найдем значения \(x\) в близкой окрестности точек \(x_1 = 0.346\) и \(x_2 = 0.927\), где производная равна нулю или близка к нулю.
3. Для каждого значения \(x\) найдем производную второго порядка:
\[
f""(x_1) = -10\cos(x_1) - 10(x_1-1)\sin(x_1) + 10\sin(x_1) + 10(x_1-1)\cos(x_1)
\]
и
\[
f""(x_2) = -10\cos(x_2) - 10(x_2-1)\sin(x_2) + 10\sin(x_2) + 10(x_2-1)\cos(x_2)
\]
4. Проверим знаки найденных значений производной второго порядка:
- Если \(f""(x_1) > 0\) и \(f""(x_2) > 0\), это означает, что на отрезке между \(x_1\) и \(x_2\) функция \(y\) имеет минимум.
- Если \(f""(x_1) < 0\) и \(f""(x_2) < 0\), это означает, что на отрезке между \(x_1\) и \(x_2\) функция \(y\) имеет максимум.
В данном случае, мы получим значения \(f""(x_1) > 0\) и \(f""(x_2) > 0\), следовательно, функция \(y\) имеет минимум на отрезке \([x_1, x_2]\).
В результате, точка минимума функции \(y=5\sin(x)-5(x-1)\cos(x)+4\) будет находиться где-то между \(x_1 = 0.346\) и \(x_2 = 0.927\).
Надеюсь, данное объяснение поможет вам лучше понять, как найти точку минимума функции \(y=5\sin(x)-5(x-1)\cos(x)+4\).
Знаешь ответ?