Как найти наименьшее значение функции с логарифмом или корнем в задании 11 ЕГЭ?
В задании 11 профиля попалась функция вроде y = ln(что-то) или с корнем, и надо найти наименьшее значение. С многочленами я справляюсь, а тут производная страшная. Как найти наименьшее значение функции с логарифмом или корнем в ЕГЭ? Есть ли упрощающий приём?
2 ответа
Схема та же, что и для многочленов (y' = 0, проверка знаков), но есть приёмы, которые сильно упрощают «страшные» функции.
Приём 1 — монотонность внешней функции. Логарифм ln(t) и корень √t возрастают. Значит, наименьшее значение y = ln(f(x)) достигается там же, где наименьшее значение внутренней f(x). Не нужно дифференцировать весь логарифм — найди минимум выражения под знаком.
Пример: y = ln(x² − 4x + 5). Внутри парабола f(x) = x² − 4x + 5, её минимум в вершине x = 2 (там f = 1). Значит, наименьшее значение y = ln(1) = 0.
Приём 2 — производная сложной функции, когда первый приём не подходит. Дифференцируем по правилу цепочки:
- (ln u)' = u'/u,
- (√u)' = u' / (2√u),
- (eˣ·что-то и т.п.).
Приравниваем
y' = 0. Знаменатель (например u или √u) на знак влияет, но обнуляет производную только числитель, поэтому решаем именно u' = 0 (с учётом ОДЗ).
Пример: y = x − ln x на (0; +∞). y' = 1 − 1/x = 0 → x = 1. Слева от 1 производная отрицательна, справа положительна → это минимум. y(1) = 1 − ln1 = 1.
Частая ошибка — не учесть ОДЗ: под корнем ≥ 0, под логарифмом > 0. Минимум ищем только внутри допустимых x.
Золотое правило для таких функций: ln и √ — возрастающие, поэтому минимум/максимум всей функции совпадает с минимумом/максимумом того, что стоит внутри.
y = √(x² − 6x + 13)? Ищи минимум подкоренного выражения (вершина параболы), потом извлеки корень. Это экономит кучу времени и спасает от громоздкой производной. Только не забудь про ОДЗ: под логарифмом строго больше нуля.