Задача 15. Найдите наибольшее значение функции  \(y = 3x — 3{\text{tg}}\,x — 5\)     на отрезке  \(\left[ {0;\frac{\pi }{4}} \right]\)

Ответ

ОТВЕТ: — 5.

Решение

Область определения функции:  \(\cos  \ne 0\,\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\,\,\,x \ne \frac{\pi }{2} + \pi k,\,\,\,\,\,\,\,k\, \in \,z.\)

Найдем производную заданной функции:

\(y’ = 3 — \frac{3}{{{{\cos }^2}x}} = \frac{{3{{\cos }^2}x — 3}}{{{{\cos }^2}x}} = \frac{{ — 3\left( {1 — {{\cos }^2}x} \right)}}{{{{\cos }^2}x}} = \frac{{ — 3{{\sin }^2}x}}{{{{\cos }^2}x}} =  — 3{\rm{t}}{{\rm{g}}^2}x.\)

Видно, что  \(y’ =  — 3{\rm{t}}{{\rm{g}}^2}x \le 0\)  при  \(x\,\, \in \,\,\left[ {0;\frac{\pi }{4}} \right]\).

Следовательно, заданная функция является убывающей, и наибольшее значение на отрезке \(\left[ {0;\frac{\pi }{4}} \right]\) будет принимать в точке \(x = 0\).

\(y\left( 0 \right) = 3 \cdot 0 — 3\,{\rm{tg}}\,0 — 5 =  — 5.\)

Ответ:  – 5.