Применение производной к решению задач на наибольшие и наименьшие значения — Часть 6

Достигается в его внутренней точке , следовательно, оно будет являться и наибольшим значением функции S (А) на интервале .

III. Следовательно, наибольшую площадь имеет прямоугольный треугольник с острым углом , т. е. равнобедренный прямоугольный треугольник, эта площадь равна 40 (см2).

Учащихся целесообразно познакомить с одним из приемов, позволяющим упростить выкладки при решении ряда задач. Речь идет о задачах, связанных с вычислениями, в которых исполь­зуется теорема Пифагора, а тогда в результирующих выражениях появляются квадратные корни. Нахождение производных от выраже­ний, содержащих квадратные корни, технически сложнее, чем нахож­дение производных от многочленов. Чтобы свести вычисление к этому последнему случаю, можно воспользоваться утверждением: «Если функция F (х) неотрицательна на некотором промежутке, то функции F(х) и F2 (Х) принимают наибольшее (наименьшее) значение на этом промежутке в одной и той же точке», т. е. отыскание точек, в которых функция У = достигает наибольшего (наимень­шего) значения, может быть сведено к отысканию аналогичных точек для функции У = G(Х).

Задачи, сводящиеся к нахождению наибольшего или наимень­шего значений функции на бесконечном промежутке, не могут быть решены с помощью правила, справедливого для отрезка. В этом случае поиск может опираться на результаты исследования функции на монотонность и экстремумы на соответствующем проме­жутке, из которых и могут быть сделаны выводы. Если ориентиро­вать учащихся на такой путь, то следует дать им образец записи решения.

Во многих случаях такое решение, вернее обоснование, можно упростить, если опираться на утверждение: «Для функции, непре­рывной на промежутке и имеющей на нем единственный экстремум, в случае максимума это и будет ее наибольшее значение, а в случае минимума — наименьшее». Доказательство этой теоремы вполне посильно для учащихся.

Иногда опора на этот факт дает более простое решение и в случае исследования функции на наибольшее или наименьшее значе­ние на отрезке; так бывает в тех ситуациях, когда трудно срав­нить значения функции на концах отрезка и в критических точках.

В учебниках отсутствуют текстовые задачи, в которых искомое наибольшее (наименьшее) значение достигалось бы на конце рассматриваемого промежутка; как правило, внутри промежутка имеется лишь одна критическая точка, в ней и достигается искомое значение.