
Использование монотонности функции при нахождении наибольшего и наименьшего значения
подготовка к ЕГЭ
профильный уровень

Теория
Функция у = f(x), определенная на промежутке X, достигает на нем своего наибольшего или наименьшего значения, если существует точка а, принадлежащая этому промежутку,
такая, что для всех х Є Х выполняется неравенство f(x) ≤ f(а) или f(x) ≥ f(а).
![Функция, непрерывная на отрезке, достигает на нем своего наибольшего и наименьшего значения. M – наибольшее значение у = f(x) на отрезке [a; b] m – наибольшее значение у = f(x) на отрезке [a; b]](https://fsd.videouroki.net/html/2021/11/04/v_6183a138d37e1/img2.jpg)
Функция, непрерывная на отрезке, достигает на нем своего наибольшего и наименьшего значения.
M – наибольшее значение у = f(x) на отрезке [a; b]
m – наибольшее значение у = f(x) на отрезке [a; b]
![Алгоритм отыскания наибольшего и наименьшего значений непрерывной функции у = f(x) на отрезке [ a; b ] Найти производную f’(x). Найти точки, в которых f’(x)= 0 или не существует и отобрать те из них, что принадлежат отрезку [ a; b ]. Вычислить значения функции в точках, полученных в п.2, и на концах отрезка и выбрать из этих значений наибольшее и наименьшее](https://fsd.videouroki.net/html/2021/11/04/v_6183a138d37e1/img3.jpg)
Алгоритм отыскания наибольшего и наименьшего значений непрерывной функции у = f(x) на отрезке [ a; b ]
- Найти производную f’(x).
- Найти точки, в которых f’(x)= 0 или не существует и отобрать те из них, что принадлежат отрезку [ a; b ].
- Вычислить значения функции в точках, полученных в п.2, и на концах отрезка и выбрать из этих значений наибольшее и наименьшее

![№ 315127. Найдите наименьшее значение функции у = е 2х – 6е х + 3 на отрезке [1; 2] . Решение по алгоритму: у’ = 2е 2х – 6 e x 2е 2х – 6 e x = 0 , 2e x ( e x – 3) = 0 , e x = 3, x = ln3 Т.к. 1 = ln(e) e 2 = 2 у(1) = e 2 – 6e + 3 =7,29 - 16,2 + 3 = - 5,91 у(ln3) = e 2ln3 – 6e ln3 + 3 = (e ln3 ) 2 – 6e ln3 + 3 = = 3 2 – 6 . 3 + 3 = 9 – 18 + 3 = – 6 у(2) = e 4 – 6e 2 + 3 = 53,1441 – 43,74 + 3 = 12,4041 Получаем -6 Ответ. – 6](https://fsd.videouroki.net/html/2021/11/04/v_6183a138d37e1/img5.jpg)
№ 315127. Найдите наименьшее значение функции у = е 2х – 6е х + 3 на отрезке [1; 2] .
Решение по алгоритму: у’ = 2е 2х – 6 e x
2е 2х – 6 e x = 0 , 2e x ( e x – 3) = 0 , e x = 3, x = ln3
Т.к. 1 = ln(e) e 2 = 2
у(1) = e 2 – 6e + 3 =7,29 - 16,2 + 3 = - 5,91
у(ln3) = e 2ln3 – 6e ln3 + 3 = (e ln3 ) 2 – 6e ln3 + 3 =
= 3 2 – 6 . 3 + 3 = 9 – 18 + 3 = – 6
у(2) = e 4 – 6e 2 + 3 = 53,1441 – 43,74 + 3 = 12,4041
Получаем -6
Ответ. – 6

Монотонность функции
Функция возрастает на интервале, если для любых двух точек этого интервала, связанных отношением х 2 x 1 , справедливо неравенство f(х 2 ) f(x 1 ) .
Примеры монотонно возрастающих
функций:
при a 1

Монотонность функции
Функция убывает на интервале, если для любых двух точек этого интервала, связанных отношением х 2 x 1 , справедливо
неравенство f(х 2 )
Примеры монотонно убывающих
функций: ,
и
при 0
![№ 315127. Найдите наименьшее значение функции у = е 2х – 6е х + 3 на отрезке [1; 2] . Решение (c использованием монотонности): t(x) = е х монотонно возрастающая , t Є [е; е 2 ] y(t) = t 2 – 6t + 3 парабола, ветви которой направлены вверх, в этом случае наименьшее значение в вершине при , получаем t 0 = 3, t 0 Є [е; е 2 ]. Наименьшему значению аргумента t = е х = 3 соответствует наименьшее значение функции у(3) = 9 – 18 + 3 = – 6. Ответ. – 6](https://fsd.videouroki.net/html/2021/11/04/v_6183a138d37e1/img8.jpg)
№ 315127. Найдите наименьшее значение функции у = е 2х – 6е х + 3 на отрезке [1; 2] .
Решение (c использованием монотонности):
t(x) = е х монотонно возрастающая , t Є [е; е 2 ]
y(t) = t 2 – 6t + 3 парабола, ветви которой направлены вверх, в этом случае
наименьшее значение в вершине при
, получаем t 0 = 3, t 0 Є [е; е 2 ].
Наименьшему значению аргумента t = е х = 3 соответствует наименьшее значение функции у(3) = 9 – 18 + 3 = – 6.
Ответ. – 6

№ 287513. Найдите наименьшее значение
функции y(х) = 5 x 2 + 30x + 229 .
.
Решение по алгоритму:
- y’(х) = 5 x 2 + 30x + 229 ln5( х 2 + 30х + 229)’ =
= 5 x 2 + 30x + 229 ln5 (2x + 30)
- 5 x 2 + 30x + 229 ln5 (2x + 30) = 0 только при 2х + 30 = 0, х = –15
3) у’(–20) = (– 40 + 30) . 5 400 – 600 + 229 ln5 = – 10 . 5 29 ln5
y’(0) = 30 . 5 0 – 0 + 229 ln5 = 30 . 5 229 ln5 0
4) х = –15 точка минимума и единственная на всей
области определения функции, значит в ней будет
минимум функции и соответственно наименьшее
значение у(–15) = 5 225 – 450 + 229 = 5 4 = 625.
–
+
y’(х)
-15
у(х)

№ 287513. Найдите наименьшее значение
функции y(х) = 5 x 2 + 30x + 229 .
.
Решение (c использованием монотонности):
у = 5 t монотонно возрастающая
t(х) = х 2 + 30х + 229 парабола, ветви которой
направлены вверх и в этом случае наименьшее
значение в вершине при
х 0 = -15, t(-15) = (-15) 2 + 30 . (-15) + 229 = 4.
Наименьшему значению аргумента
t = 4 соответствует наименьшее значение функции у(4) = 5 4 = 625.
Ответ. 625

№ 287605. Найдите наибольшее значение
функции y(х) = 9 - 34 - 12х - x 2 .
.
Решение по алгоритму:
1) y’(х) = 9 - 34 - 12х - x 2 ln9(- 34 -12х -x 2 )’ = 9 -34 -12х - x 2 ln9 (-12-2x )
2) 9 -34 -12х - x 2 ln9 (-12-2x ) = 0 только при -12-2x = 0, х = -6
3) у’(-10) = (-12 + 20) . 9 -34 +120 – 100 ln9= 8 . 9 -14 ln9 0
y’(0) = -12 . 9 –34 ln9
4) х = –6 точка максимума и единственная на всей
области определения функции, значит минимум функции и соответственно наименьшее
значение у(–6) = 9 – 34 + 72 – 36 = 9 2 = 81.
–
+
y’(х)
-6
у(х)

№ 287605. Найдите наибольшее значение
функции y(х) = 9 – 34 – 12х – x 2 .
.
Решение (c использованием монотонности):
у = 9 t монотонно возрастающая
t(х) = – 34 – 12х – x 2 парабола, ветви которой
направлены вниз и в этом случае наибольшее
значение в вершине параболы при
х 0 = – 6, t(– 6) = – 34 – 12 . (– 6) – 36 = – 70 + 72 = 2.
Наименьшему значению аргумента
t = 2 соответствует наименьшее значение функции у(2) = 9 2 = 81.
Ответ. 81

№ 245180. Найдите наибольшее значение
функции y(х) = log 5 (4 – 2x – x 2 ) + 3.
.
Решение (c использованием монотонности):
y(t) = log 5 t + 3 монотонно возрастает при t 0
t (х) = 4 – 2х – х 2 парабола, ветви которой
направлены вниз и наибольшее значение в
вершине при
х 0 = – 1,
t (– 1) = 4 – 2(–1) – (–1) 2 = 4 + 2 – 1 = 5 0
Наибольшему значению аргумента t = 5
соответствует наибольшее значение
у(5) = log 5 5 + 3 = 1 + 3 = 4 .
Ответ. 4

№ 245176. Найдите наибольшее значение
функции y(х) = .
.
Решение (c использованием монотонности):
y(t) = монотонно возрастает при t ≥ 0
t (х) = 5 – 4х – х 2 парабола, ветви которой
направлены вниз и наибольшее значение в
вершине при
х 0 = – 2,
t (–2) = 5 – 4(–2) – (–2) 2 = 5 + 8 – 4 = 9 0
Наибольшему значению аргумента t = 9
соответствует наибольшее значение
у(9) =
Ответ. 3
![Задания открытого банка ЕГЭ профильного уровня (mathege.ru): № 315731. Найдите наименьшее значение функции у = е 2х – 2е х + 9 на отрезке [ – 1; 1] . № 287508. Найдите наименьшее значение функции y(х) = 7 x 2 + 18x + 82 . № 245179. Найдите наименьшее значение функции y(х) = log 3 (x 2 – 6х +10) + 2. № 245175. Найдите наименьшее значение функции y(х) = .](https://fsd.videouroki.net/html/2021/11/04/v_6183a138d37e1/img15.jpg)
Задания открытого банка ЕГЭ профильного
уровня (mathege.ru):
№ 315731. Найдите наименьшее значение функции у = е 2х – 2е х + 9 на отрезке [ – 1; 1] . № 287508. Найдите наименьшее значение функции y(х) = 7 x 2 + 18x + 82 . № 245179. Найдите наименьшее значение функции y(х) = log 3 (x 2 – 6х +10) + 2. № 245175. Найдите наименьшее значение функции y(х) = .

Задания открытого банка ЕГЭ профильного
уровня (mathege.ru):
№ 245184. Найдите наибольшее значение функции y(х) = 3 – 7 – 6х – x 2 . № 287211. Найдите наибольшее значение функции y(х) = log 4 ( – 36 – 20х – x 2 ) – 7. № 286826. Найдите наибольшее значение функции y(х) = .
Ответы.
№ 315731. 8 № 287508. 7 № 245179. 2
№ 245175. 2 № 245184. 9 № 278211. - 4
№ 286826. 11