Условие

Найдите наименьшее значение функции y = cos 2x − 6cos x + 5 на отрезке [π/3; π].

Подсказка

Разложите sin 2x и вынесите sin x за скобки; оцените второй множитель.

После замены t = cos x проверьте, попадает ли вершина параболы в промежуток значений t.

Показать ответ

1,5

Пошаговое решение
  1. Находим производную

    y′ = −2sin 2x + 6sin x = −4sin x·cos x + 6sin x = 2sin x·(3 − 2cos x).

  2. Исследуем знак производной

    На [π/3; π] синус неотрицателен. Второй множитель 3 − 2cos x ≥ 3 − 2 = 1 > 0, так как cos x ≤ 1. Значит, y′ ≥ 0 (нулю производная равна только в конце x = π), и функция возрастает на отрезке.

  3. Находим наименьшее значение

    У возрастающей функции наименьшее значение — в левом конце x = π/3. y(π/3) = cos(2π/3) − 6cos(π/3) + 5 = −1/2 − 3 + 5 = 1,5.

  4. Смотрим через замену t = cos x

    cos 2x = 2cos²x − 1, поэтому y = 2t² − 6t + 4. Вершина параболы t = 6/4 = 3/2 лежит вне промежутка [−1; 1/2], где меняется cos x, поэтому минимум достигается на краю, при t = 1/2.

  5. Типичная ошибка

    Взять значение в вершине параболы: 2·(9/4) − 9 + 4 = −0,5. Но cos x не может быть равен 3/2.

Ответ: 1,5

Реши похожую задачу с проверкойБот МатиксМат даст новую задачу №12, сразу проверит ответ и покажет, где ошибка.
Решать в Telegram