Чтобы найти наибольшее и наименьшее значение функции ( y = \frac{3}{2}x^{2/3} - \frac{1}{3}x^3 ) на отрезке ([0, 8]), необходимо выполнить следующие шаги:
Найти производную функции:
Для начала найдем первую производную функции ( y ) по ( x ):
[
y = \frac{3}{2}x^{2/3} - \frac{1}{3}x^3
]
Производная каждого слагаемого:
- Производная от ( \frac{3}{2}x^{2/3} ) равна:
[
\frac{d}{dx} \left(\frac{3}{2}x^{2/3}\right) = \frac{3}{2} \cdot \frac{2}{3}x^{-1/3} = x^{-1/3}
]
- Производная от ( -\frac{1}{3}x^3 ) равна:
[
\frac{d}{dx} \left(-\frac{1}{3}x^3\right) = -x^2
]
Таким образом, производная функции:
[
y' = x^{-1/3} - x^2
]
Найти критические точки:
Найдем критические точки, где производная равна нулю или не существует:
[
x^{-1/3} - x^2 = 0
]
Переносим одно из слагаемых:
[
x^{-1/3} = x^2
]
Умножим обе части на ( x^{1/3} ):
[
1 = x^{7/3}
]
Отсюда:
[
x = 1
]
Также проверяем точки, где производная не существует. Производная не существует при ( x = 0 ), но это граница нашего отрезка.
Вычислить значения функции на границах отрезка и в критической точке:
- ( y(0) = \frac{3}{2} \cdot 0^{2/3} - \frac{1}{3} \cdot 0^3 = 0 )
- ( y(1) = \frac{3}{2} \cdot 1^{2/3} - \frac{1}{3} \cdot 1^3 = \frac{3}{2} - \frac{1}{3} = \frac{9}{6} - \frac{2}{6} = \frac{7}{6} )
( y(8) = \frac{3}{2} \cdot 8^{2/3} - \frac{1}{3} \cdot 8^3 )
Найдем ( 8^{2/3} ):
[
8^{1/3} = 2 \quad \Rightarrow \quad 8^{2/3} = 2^2 = 4
]
Тогда:
[
y(8) = \frac{3}{2} \cdot 4 - \frac{1}{3} \cdot 512 = 6 - \frac{512}{3} = 6 - 170.67 = -164.67
]
Сравнить найденные значения:
- ( y(0) = 0 )
- ( y(1) = \frac{7}{6} \approx 1.17 )
- ( y(8) \approx -164.67 )
Таким образом, наибольшее значение функции на отрезке ([0, 8]) равно (\frac{7}{6}), а наименьшее значение равно (-164.67).