Для того чтобы найти критические точки функции ( f(x) = 3x^4 - 4x^3 - 12x^2 + 7 ), нужно сначала найти её первую производную и затем определить, где эта производная равна нулю или не существует.
Шаг 1: Найти первую производную функции
Первая производная функции ( f(x) ) обозначается как ( f'(x) ). Используем правила дифференцирования для полиномиальной функции:
( f(x) = 3x^4 - 4x^3 - 12x^2 + 7 )
Применяя правило дифференцирования для каждого члена, получаем:
[ f'(x) = \frac{d}{dx}(3x^4) - \frac{d}{dx}(4x^3) - \frac{d}{dx}(12x^2) + \frac{d}{dx}(7) ]
[ f'(x) = 12x^3 - 12x^2 - 24x ]
Шаг 2: Найти точки, где ( f'(x) = 0 )
Для этого решим уравнение:
[ 12x^3 - 12x^2 - 24x = 0 ]
Вынесем общий множитель ( 12x ):
[ 12x(x^2 - x - 2) = 0 ]
Теперь решим уравнение ( 12x(x^2 - x - 2) = 0 ) разложив его на множители:
[ 12x = 0 \implies x = 0 ]
и
[ x^2 - x - 2 = 0 ]
Это квадратное уравнение можно решить с помощью формулы корней квадратного уравнения ( ax^2 + bx + c = 0 ):
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
В нашем случае ( a = 1 ), ( b = -1 ), и ( c = -2 ):
[ x = \frac{1 \pm \sqrt{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2)}}{2 \cdot 1} ]
[ x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 8}}{2} ]
[ x = \frac{1 \pm \sqrt{9}}{2} ]
[ x = \frac{1 \pm 3}{2} ]
Таким образом, получаем два корня:
[ x = \frac{1 + 3}{2} = 2 ]
[ x = \frac{1 - 3}{2} = -1 ]
Шаг 3: Определить, являются ли эти точки критическими
Мы нашли, что ( f'(x) = 0 ) при ( x = 0 ), ( x = -1 ), и ( x = 2 ). Эти точки будут критическими точками функции ( f(x) ).
Вывод
Критические точки функции ( f(x) = 3x^4 - 4x^3 - 12x^2 + 7 ) находятся в точках ( x = 0 ), ( x = -1 ), и ( x = 2 ). Эти точки могут быть либо точками максимума, минимума, либо точками перегиба. Для их определения можно использовать вторую производную и исследовать знак изменения первой производной в окрестностях каждой критической точки.