В тесте 40 заданий: 36 по экстремумам и наибольшему значению, 4 на повторение производной, функций и неравенств. Задания 1-20 относятся к начальному уровню, 21-35 к среднему, 36-40 к повышенному. На отрезке проверяйте обе границы и внутренние критические точки.
Содержание теста
01. Начальный уровень: задания 1-20
Задание 1
Известно, что f′(2) = 0. Как называется точка x = 2 до проверки смены знака производной?
Ответ и решение к заданию 1
Точка, в которой производная равна нулю, является критической. Наличие экстремума ещё нужно проверить.
Ответ: критическая точка
Задание 2
Производная меняет знак с «−» на «+» при x = 3. Какой экстремум имеет функция?
Ответ и решение к заданию 2
До точки функция убывает, после точки возрастает. Это минимум.
Ответ: точка минимума x = 3
Задание 3
Производная меняет знак с «+» на «−» при x = −1. Какой экстремум имеет функция?
Ответ и решение к заданию 3
До точки функция возрастает, после точки убывает. Это максимум.
Ответ: точка максимума x = −1
Задание 4
Производная равна нулю при x = 0, но положительна слева и справа. Есть ли экстремум?
Ответ и решение к заданию 4
Функция возрастает по обе стороны точки. Направление не меняется, поэтому экстремума нет.
Ответ: нет
Задание 5
Найдите наименьшее значение функции.
Ответ и решение к заданию 5
Ответ:
Задание 6
Найдите наибольшее значение функции.
Ответ и решение к заданию 6
Ответ:
Задание 7
Найдите наибольшее значение f(x) = x² на отрезке [−2; 3].
Ответ и решение к заданию 7
Наибольшее из чисел - 9.
Ответ:
Задание 8
Найдите наименьшее значение f(x) = x² на отрезке [−2; 3].
Ответ и решение к заданию 8
Наименьшее из чисел - 0.
Ответ:
Задание 9
Какие точки нужно обязательно проверить при поиске наибольшего значения функции на отрезке?
Ответ и решение к заданию 9
Проверяются оба конца отрезка и все критические точки, лежащие внутри него.
Ответ: концы отрезка и внутренние критические точки
Задание 10
Для функции f(x) = (x − 1)² + 2 назовите точку минимума и минимальное значение.
Ответ и решение к заданию 10
Квадрат минимален и равен нулю при x = 1. Тогда f(1) = 2.
Ответ:
Задание 11
По графику найдите абсциссу внутренней точки максимума.
Ответ и решение к заданию 11
График сначала возрастает, а после x = −1 убывает. Поэтому внутренняя точка максимума имеет абсциссу −1.
Ответ:
Задание 12
По графику найдите абсциссу внутренней точки минимума.
Ответ и решение к заданию 12
График убывает до x = 1, а затем возрастает. Поэтому точка минимума имеет абсциссу 1.
Ответ:
Задание 13
На рисунке дан график производной. Сколько точек экстремума имеет функция f?
Ответ и решение к заданию 13
Производная меняет знак в каждом из трёх нулей. Значит экстремумов три.
Ответ:
Задание 14
По графику производной укажите абсциссы точек максимума функции f.
Ответ и решение к заданию 14
Максимум соответствует смене знака «+ → −». Это происходит при x = −3 и x = 4.
Ответ:
Задание 15
Найдите промежутки возрастания функции.
Ответ и решение к заданию 15
Ответ:
Задание 16
Имеет ли функция f(x) = x³ экстремум при x = 0?
Ответ и решение к заданию 16
Знак производной не меняется: функция возрастает слева и справа. Экстремума нет.
Ответ: нет
Задание 17
Найдите наибольшее значение f(x) = 2x + 1 на отрезке [0; 4].
Ответ и решение к заданию 17
Функция возрастает, поэтому максимум достигается в правом конце.
Ответ:
Повторение: производная, функции и неравенства
Задание 18
Найдите f′(3).
Ответ и решение к заданию 18
Ответ:
Задание 19
Найдите наименьшее значение f(x) = −x² + 4 на отрезке [−3; 1].
Ответ и решение к заданию 19
Наименьшее значение равно −5.
Ответ:
Повторение: производная, функции и неравенства
Задание 20
Прямая проходит через точки (0; 1) и (2; 5). Найдите коэффициент наклона.
Ответ и решение к заданию 20
Ответ:
02. Средний уровень: задания 21-35
Задание 21
Найдите наименьшее значение функции на отрезке [−1; 3].
Ответ и решение к заданию 21
Ответ:
Задание 22
Найдите наименьшее значение функции на отрезке [−3; 3].
Ответ и решение к заданию 22
Ответ:
Задание 23
Найдите наибольшее значение функции на отрезке [−3; 3].
Ответ и решение к заданию 23
Наибольшее значение достигается на концах отрезка.
Ответ:
Задание 24
Найдите наименьшее значение функции при x > 0.
Ответ и решение к заданию 24
На положительной полуоси производная отрицательна до 2 и положительна после этой точки. Поэтому найденное значение является наименьшим на всей указанной области.
Ответ:
Задание 25
Найдите наименьшее значение функции при x > 0.
Ответ и решение к заданию 25
На положительной полуоси производная отрицательна до 2 и положительна после этой точки. Поэтому найденное значение является наименьшим на всей указанной области.
Ответ:
Задание 26
Найдите координаты точек графика, в которых функция имеет локальные максимум и минимум.
Ответ и решение к заданию 26
Знаки: +, −, +. Поэтому x = 1 - максимум, x = 3 - минимум.
Ответ:
Задание 27
На рисунке дан график производной f′. На каком промежутке между крайними нулями производной функция f возрастает?
Ответ и решение к заданию 27
Крайние нули производной: −3 и 4. Между ними график f′ находится выше оси Ox только при 1 < x < 4. Там исходная функция возрастает.
Ответ: (1; 4).
Задание 28
На рисунке дан график f′. Укажите абсциссу точки минимума f.
Ответ и решение к заданию 28
Смена «− → +» происходит при x = 1.
Ответ:
Задание 29
Функция непрерывна на отрезке [−1; 2]. Известно: f(−1) = 3, f(0) = −2, f(2) = 5; x = 0 является единственной внутренней критической точкой. Найдите наибольшее значение функции на этом отрезке.
Ответ и решение к заданию 29
Сравниваем значения в концах и критической точке: 3, −2 и 5. Наибольшее - 5.
Ответ:
Повторение: производная, функции и неравенства
Задание 30
Запишите область определения функции.
Ответ и решение к заданию 30
Ответ:
Задание 31
Периметр прямоугольника равен 20. Найдите наибольшую возможную площадь.
Ответ и решение к заданию 31
Пусть одна сторона x, тогда другая 10 − x.
Ответ:
Задание 32
Высота тела в метрах задана формулой h(t) = −5t² + 20t + 1, где t ≥ 0 измеряется в секундах до падения на землю. Найдите наибольшую высоту в метрах.
Ответ и решение к заданию 32
Ответ:
Задание 33
Найдите наибольшее значение функции на отрезке [−1; 4].
Ответ и решение к заданию 33
Внутри отрезка находится x = 2.
Ответ:
Повторение: производная, функции и неравенства
Задание 34
Решите неравенство.
Ответ и решение к заданию 34
Произведение положительно вне корней −1 и 2.
Ответ:
Задание 35
Найдите абсциссы точек локального максимума и минимума функции.
Ответ и решение к заданию 35
Вычислим производную и найдём её нули.
Критические точки: x = −3 и x = 1. Знаки производной слева направо: плюс, минус, плюс. При x = −3 возрастание сменяется убыванием, при x = 1 убывание сменяется возрастанием.
Проверка: f(−3) = 27, f(1) = −5. Вопрос требует абсциссы, а не значения функции.
Ответ: точка максимума −3; точка минимума 1.
03. Сложный уровень: задания 36-40
Задание 36
Наименьшее значение функции f(x) = x² − 2ax + 5 равно 1. Найдите все значения a.
Ответ и решение к заданию 36
Ответ:
Задание 37
Найдите наибольшее значение функции на отрезке [1/2; 4].
Ответ и решение к заданию 37
Ответ:
Задание 38
Найдите наименьшее значение функции при x > 0.
Ответ и решение к заданию 38
На положительной полуоси производная отрицательна до ∛2 и положительна после этой точки. Поэтому найденное значение является наименьшим на всей указанной области.
Ответ:
Задание 39
На рисунке дан график производной. Сколько критических точек функции f показано?
Ответ и решение к заданию 39
Критические точки соответствуют нулям производной. На графике их три: −3, 1 и 4.
Ответ:
Задание 40
Среди прямоугольников с периметром 20 найдите длины сторон прямоугольника наибольшей площади.
Ответ и решение к заданию 40
Пусть стороны x и 10 − x.
Вторая сторона также равна 5.
Ответ: 5 и 5

