Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### 1.
Исследуем функцию $y = \frac{1}{6}x^2 - 3\ln x$ на монотонность и экстремумы.
1) **Область определения функции:**
Выражение под знаком натурального логарифма должно быть строго положительным:
$$
x > 0 \implies D(y) = (0; +\infty)
$$
2) **Нахождение производной:**
$$
y' = \left(\frac{1}{6}x^2 - 3\ln x\right)' = \frac{1}{6} \cdot 2x - 3 \cdot \frac{1}{x} = \frac{x}{3} - \frac{3}{x} = \frac{x^2 - 9}{3x}
$$
3) **Стационарные точки:**
Приравняем производную к нулю:
$$
\frac{x^2 - 9}{3x} = 0
$$
$$
x^2 - 9 = 0 \implies x^2 = 9 \implies x_1 = 3, \quad x_2 = -3
$$
Точка $x = -3$ не принадлежит области определения функции ($x_2 \notin D(y)$). Значит, стационарная точка одна: $x = 3$.
4) **Исследование знака производной на области определения $(0; +\infty)$:**
- На интервале $(0; 3)$: возьмем пробную точку $x = 1$:
$y'(1) = \frac{1^2 - 9}{3 \cdot 1} = -\frac{8}{3} < 0$. Производная отрицательна, следовательно, функция убывает.
- На интервале $(3; +\infty)$: возьмем пробную точку $x = 4$:
$y'(4) = \frac{4^2 - 9}{3 \cdot 4} = \frac{7}{12} > 0$. Производная положительна, следовательно, функция возрастает.
5) **Экстремумы:**
В точке $x = 3$ производная меняет знак с «$-$» на «$+$», значит, $x = 3$ — точка минимума ($x_{\min} = 3$).
Найдем значение функции в точке минимума:
$$
y_{\min} = y(3) = \frac{1}{6} \cdot 3^2 - 3\ln 3 = \frac{9}{6} - 3\ln 3 = \frac{3}{2} - 3\ln 3 = 1,5 - 3\ln 3
$$
**Ответ:** функция убывает на промежутке $(0; 3]$, возрастает на промежутке $[3; +\infty)$; точка минимума $x_{\min} = 3$, $y_{\min} = 1,5 - 3\ln 3$.
---
### 2.
Найдем угловой коэффициент касательной к графику функции $y = 3\ln x + x^{-1}$ в точке $x = 1$.
Согласно геометрическому смыслу производной, угловой коэффициент касательной $k$ равен значению производной функции в точке касания: $k = y'(x_0)$, где $x_0 = 1$.
1) Найдем производную функции:
$$
y' = (3\ln x + x^{-1})' = 3 \cdot \frac{1}{x} + (-1) \cdot x^{-2} = \frac{3}{x} - \frac{1}{x^2}
$$
2) Вычислим значение производной в точке $x_0 = 1$:
$$
k = y'(1) = \frac{3}{1} - \frac{1}{1^2} = 3 - 1 = 2
$$
**Ответ:** $k = 2$.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!
Всё понятно
Не помогло