Для нахождения наибольшего и наименьшего значений функции на заданном отрезке, необходимо выполнить несколько шагов:
Найти производную функции. Это нужно для определения критических точек, в которых производная равна нулю или не существует.
Функция ( f(x) = x^3 - 2x^2 + x + 3 ).
Найдем первую производную ( f'(x) ):
[
f'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - 2x^2 + x + 3) = 3x^2 - 4x + 1.
]
Найти критические точки. Для этого решим уравнение ( f'(x) = 0 ):
[
3x^2 - 4x + 1 = 0.
]
Решим квадратное уравнение:
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a},
]
где ( a = 3 ), ( b = -4 ), ( c = 1 ).
Подставляем значения:
[
x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 12}}{6} = \frac{4 \pm 2}{6}.
]
Получаем два корня:
[
x = 1 \quad \text{и} \quad x = \frac{1}{3}.
]
Проверить, лежат ли критические точки в заданном отрезке [0; 3/2].
Обе критические точки ( x = 1 ) и ( x = \frac{1}{3} ) лежат в отрезке [0; 3/2].
Вычислить значение функции в критических точках и на концах отрезка.
[
f(0) = 0^3 - 2 \cdot 0^2 + 0 + 3 = 3,
]
[
f\left(\frac{1}{3}\right) = \left(\frac{1}{3}\right)^3 - 2 \cdot \left(\frac{1}{3}\right)^2 + \frac{1}{3} + 3 = \frac{1}{27} - \frac{2}{9} + \frac{1}{3} + 3 = \frac{1}{27} - \frac{6}{27} + \frac{9}{27} + 3 = \frac{4}{27} + 3 = \frac{4}{27} + \frac{81}{27} = \frac{85}{27},
]
[
f(1) = 1^3 - 2 \cdot 1^2 + 1 + 3 = 1 - 2 + 1 + 3 = 3,
]
[
f\left(\frac{3}{2}\right) = \left(\frac{3}{2}\right)^3 - 2 \cdot \left(\frac{3}{2}\right)^2 + \frac{3}{2} + 3 = \frac{27}{8} - 2 \cdot \frac{9}{4} + \frac{3}{2} + 3 = \frac{27}{8} - \frac{18}{4} + \frac{3}{2} + 3 = \frac{27}{8} - \frac{36}{8} + \frac{12}{8} + \frac{24}{8} = \frac{27 - 36 + 12 + 24}{8} = \frac{27}{8}.
]
Сравнить полученные значения:
[
f(0) = 3,
]
[
f\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{85}{27} \approx 3.148,
]
[
f(1) = 3,
]
[
f\left(\frac{3}{2}\right) = \frac{27}{8} = 3.375.
]
Наибольшее значение функции на отрезке [0; 3/2] равно ( \frac{27}{8} \approx 3.375 ), и достигается в точке ( x = \frac{3}{2} ).
Наименьшее значение функции на отрезке [0; 3/2] равно 3 и достигается в точках ( x = 0 ) и ( x = 1 ).
Таким образом, наименьшее значение функции ( f(x) = x^3 - 2x^2 + x + 3 ) на отрезке [0; 3/2] равно 3, а наибольшее значение равно ( \frac{27}{8} \approx 3.375 ).