Чтобы найти критические точки функции ( f(x) = \frac{x^2 - 3x}{x - 4} ), необходимо выполнить несколько шагов, включая нахождение производной функции и определение точек, в которых производная равна нулю или не существует.
Шаг 1: Найдите производную функции
Функция ( f(x) = \frac{x^2 - 3x}{x - 4} ) является дробно-рациональной, поэтому для нахождения производной используем правило дифференцирования частного:
[
f'(x) = \frac{(u/v)' = (u'v - uv')}{v^2}
]
где ( u = x^2 - 3x ) и ( v = x - 4 ).
Вычислим ( u' ) и ( v' ):
[
u' = \frac{d}{dx}(x^2 - 3x) = 2x - 3
]
[
v' = \frac{d}{dx}(x - 4) = 1
]
Подставляем в формулу производной:
[
f'(x) = \frac{(2x - 3)(x - 4) - (x^2 - 3x)(1)}{(x - 4)^2}
]
Теперь упростим числитель:
[
= (2x - 3)(x - 4) - (x^2 - 3x)
]
[
= (2x^2 - 8x - 3x + 12) - (x^2 - 3x)
]
[
= 2x^2 - 11x + 12 - x^2 + 3x
]
[
= x^2 - 8x + 12
]
Таким образом, производная равна:
[
f'(x) = \frac{x^2 - 8x + 12}{(x - 4)^2}
]
Шаг 2: Найдите критические точки
Критические точки возникают, когда ( f'(x) = 0 ) или когда производная не существует.
- ( f'(x) = 0 ):
[
\frac{x^2 - 8x + 12}{(x - 4)^2} = 0
]
Числитель должен быть равен нулю:
[
x^2 - 8x + 12 = 0
]
Решим это квадратное уравнение:
[
x = \frac{8 \pm \sqrt{(-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 12}}{2 \cdot 1}
]
[
x = \frac{8 \pm \sqrt{64 - 48}}{2}
]
[
x = \frac{8 \pm \sqrt{16}}{2}
]
[
x = \frac{8 \pm 4}{2}
]
Это дает корни:
[
x = 6 \quad \text{и} \quad x = 2
]
- ( f'(x) ) не существует, когда знаменатель равен нулю:
[
(x - 4)^2 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = 4
]
Шаг 3: Итог
Критические точки функции ( f(x) ) находятся в ( x = 2 ), ( x = 6 ), и ( x = 4 ). Однако, стоит отметить, что в точке ( x = 4 ) функция ( f(x) ) не определена, поскольку в исходной функции знаменатель равен нулю. Таким образом, ( x = 4 ) является точкой разрыва, а не критической точкой в традиционном смысле.
Итак, критические точки функции ( f(x) = \frac{x^2 - 3x}{x - 4} ) — это ( x = 2 ) и ( x = 6 ).