Чтобы решить неравенство f`(x) > 0 для функции f(x) = 12x^3 - 18x^2 - 7x + 1, следуем указанным шагам:
1) Найти область определения и выяснить, является ли функция непрерывной.- Функция f(x) = 12x^3 - 18x^2 - 7x + 1 является многочленом третьей степени.
- Область определения многочлена - все действительные числа, то есть x ∈ R.
- Многочлены являются непрерывными на всей своей области определения, следовательно, f(x) непрерывна.
2) Найти производную y`(x).- Для нахождения производной используем правило дифференцирования: d/dx (ax^n) = n*ax^(n-1).
- Вычисляем производную:
- y`(x) = d/dx (12x^3) - d/dx (18x^2) - d/dx (7x) + d/dx (1)
- y`(x) = 36x^2 - 36x - 7.
3) Решить уравнение y`(x) = 0.- Приравниваем производную к нулю:
- 36x^2 - 36x - 7 = 0.
- Используем формулу для решения квадратного уравнения: x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a),где a = 36, b = -36, c = -7.
- Находим дискриминант: D = (-36)^2 - 4 * 36 * (-7) = 1296 + 1008 = 2304.
- Теперь находим корни:
- x1 = (36 + √2304) / (2 * 36) и x2 = (36 - √2304) / (2 * 36).
- √2304 = 48, следовательно:
- x1 = (36 + 48) / 72 = 84 / 72 = 7/6 и x2 = (36 - 48) / 72 = -12 / 72 = -1/6.
4) Построить диаграмму производной y`(x).- Корни производной: x1 = 7/6 и x2 = -1/6.
- Теперь определим знаки производной на интервалах: (-∞, -1/6),(-1/6, 7/6),(7/6, +∞).
- Выбираем тестовые точки:
- Для (-∞, -1/6): x = -1, y'(-1) = 36*(-1)^2 - 36*(-1) - 7 = 36 + 36 - 7 = 65 > 0.
- Для (-1/6, 7/6): x = 0, y'(0) = 36*0^2 - 36*0 - 7 = -7 < 0.
- Для (7/6, +∞): x = 2, y'(2) = 36*2^2 - 36*2 - 7 = 144 - 72 - 7 = 65 > 0.
5) Определить монотонность функции, используя признаки возрастания и убывания функции.- На интервале (-∞, -1/6) функция возрастает (y'> 0).
- На интервале (-1/6, 7/6) функция убывает (y' < 0).
- На интервале (7/6, +∞) функция снова возрастает (y'> 0).
Таким образом, неравенство f`(x) > 0 выполняется на интервалах (-∞, -1/6) и (7/6, +∞).