Применение производной к решению задач на наибольшие и наименьшие значения — Часть 3

После формулировки соответствующего правила следует выде­лить основные этапы решения математической задачи нахождения наибольшего и наименьшего значений функции F На отрезке [А; B]:

1) Найти производную данной функции.

2) Найти критические точки, т. е. точки, в которых произ­водная равна нулю либо не существует.

3) Выбрать из полученных критических точек те, которые заключены между числами А и B, и внести их наряду с А и B в верхнюю строку следующей таблицы:

4) Заполнить нижнюю строку таблицы и выбрать из чисел этой строки наибольшее число и наименьшее число.

Найденные таким образом числа и будут являться наибольшим и наименьшим значениями функции F на отрезке [А; B].

Для закрепления правила целесообразно выполнить несколько упражнений, например такие:

Найти наибольшее и наименьшее значения функции:

Следует отметить, что в рамках школьного курса математики круг непрерывных функций, не имеющих производной в отдельных внутренних точках области определения, не широк. Указать формулу, которая задавала бы такую функцию, можно, например, вклю­чая выражение . Учащимся в этой связи можно предложить найти наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке [ — 3; 1]; более сильным ученикам на отрезке [ — 0,25; 2].

Иногда с той же целью включают в рассмотрение функцию, содержащую 3/Р, например функцию У = которая не­прерывна на всей числовой прямой, имеет две критические точки 0 и 4/5, причем в точке 0 производная этой функции не существует. Как показывает опыт, нахождение производной функции У = представляет для учащихся значительную трудность; многие неправомерно заменяют эту функцию функцией у = , которая в соот­ветствии с определением, принятым в школьном курсе математики, определена лишь на множестве неотрицательных чисел, а не на всей числовой прямой, как рассматриваемая функция. Производную функции У = можно найти либо воспользовавшись определением производной, либо применив правило дифференцирования сложной функции.

После усвоения учащимися правила нахождения наибольшего и наименьшего значений функции на отрезке можно перейти к ре­шению текстовых задач, опирающихся на использование этого правила.