Чтобы найти наименьшее значение функции ( y = 11\tan(x) - 11x + 16 ) на отрезке ([0; \frac{\pi}{4}]), необходимо выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Найти производную функции
Для нахождения критических точек функции сначала найдем её производную. Производная функции ( y ) относительно ( x ) будет:
[
y' = 11 \sec^2(x) - 11
]
где (\sec(x) = \frac{1}{\cos(x)}).
Шаг 2: Найти критические точки
Критические точки находятся из условия ( y' = 0 ):
[
11 \sec^2(x) - 11 = 0
]
[
\sec^2(x) = 1
]
[
\cos^2(x) = 1
]
[
\cos(x) = \pm 1
]
На отрезке ([0; \frac{\pi}{4}]), (\cos(x) = 1) только при ( x = 0 ).
Шаг 3: Проверить границы отрезка
Посчитаем значения функции в концах отрезка и в найденных критических точках:
- ( x = 0 ):
[
y(0) = 11\tan(0) - 11 \cdot 0 + 16 = 16
]
- ( x = \frac{\pi}{4} ):
[
y\left(\frac{\pi}{4}\right) = 11\tan\left(\frac{\pi}{4}\right) - 11 \cdot \frac{\pi}{4} + 16 = 11 - \frac{11\pi}{4} + 16
]
[
= 27 - \frac{11\pi}{4}
]
Шаг 4: Сравнить значения
Теперь сравним значения функции в этих точках:
- ( y(0) = 16 )
- ( y\left(\frac{\pi}{4}\right) = 27 - \frac{11\pi}{4} )
Чтобы определить, какое из этих значений меньше, оценим численно значение ( \frac{11\pi}{4} ):
[
\pi \approx 3.14159 \quad \Rightarrow \quad \frac{11\pi}{4} \approx \frac{11 \times 3.14159}{4} \approx 8.63938
]
Следовательно,
[
27 - \frac{11\pi}{4} \approx 27 - 8.63938 = 18.36062
]
Из этого видно, что наименьшее значение функции на отрезке достигается при ( x = 0 ) и равно 16.
Рисунок
Для визуализации, вы можете построить график функции ( y = 11\tan(x) - 11x + 16 ) на отрезке ([0; \frac{\pi}{4}]). На графике видно, что функция возрастает, начиная с минимального значения 16 в точке ( x = 0 ).
Таким образом, наименьшее значение функции на заданном отрезке равно 16.