Mathematics · Grade 11

Išvestinė, liestinė, ekstremumai, optimizavimas, integralai ir plotai

Išvestinė ir integralai

Išvestinių ir integralų taisyklės, ekstremumų paieškos planas ir 20 VBE tipo uždavinių: išvestinės skaičiavimas, liestinė, monotoniškumas, ekstremumai, optimizavimas, integralai ir plotai. Prie kiekvieno – atsakymas ir sprendimas.

Create a standard test
3 min

Ką reikia žinoti

3 min

Išvestinės taisyklės. $(x^n)' = n x^{n - 1}$, $(c f(x))' = c f'(x)$, sumos išvestinė lygi išvestinių sumai. Konstantos išvestinė lygi 0.

Liestinė. Funkcijos grafiko liestinės taške $x_0$ krypties koeficientas lygus $f'(x_0)$. Lygtis $y = f'(x_0)(x - x_0) + f(x_0)$.

Didėjimas ir mažėjimas. Kai $f'(x) > 0$, funkcija didėja, kai $f'(x) < 0$ – mažėja.

Ekstremumai. Kritiniai taškai – tie, kuriuose $f'(x) = 0$. Jei išvestinė pereidama tašką keičia ženklą iš $+$ į $-$, tai maksimumo taškas, iš $-$ į $+$ – minimumo.

Didžiausia ir mažiausia reikšmė intervale $[a; b]$:

  1. Rask kritinius taškus ir atsirink tuos, kurie priklauso intervalui.
  2. Apskaičiuok funkcijos reikšmes šiuose taškuose ir intervalo galuose $a$ ir $b$.
  3. Iš gautų skaičių išsirink didžiausią ir mažiausią.

Dažna klaida – pamiršti intervalo galus.

Optimizavimo uždaviniai. Užrašyk dydį, kurį reikia padidinti ar sumažinti, kaip vieno kintamojo funkciją, nurodyk, kokias reikšmes kintamasis gali įgyti, tada ieškok ekstremumo.

Integralai. $\int x^n\,dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1} + C$, $\int_a^b f(x)\,dx = F(b) - F(a)$. Figūros tarp dviejų kreivių plotas – viršutinės ir apatinės funkcijų skirtumo integralas tarp susikirtimo taškų.

Formulių rinkinyje. B kurso rinkinyje yra pagrindinės taisyklės ir liestinės lygtis. A kurso rinkinyje – sandaugos, dalmens ir sudėtinės funkcijos išvestinės, $\sin x$, $\cos x$, $\operatorname{tg} x$, $a^x$, $\log_a x$ išvestinės, integralai ir sukinio tūris, bet nėra $(x^n)' = n x^{n - 1}$.

2 min

Išvestinė ir liestinė

2 min

1. Kokia funkcijos $f(x) = x^3 - 4x$ išvestinė?

A) $f'(x) = 3x^2 - 4$
B) $f'(x) = 3x^2 - 4x$
C) $f'(x) = x^2 - 4$
D) $f'(x) = 3x - 4$

Atsakymas: A) $f'(x) = 3x^2 - 4$

$(x^3)' = 3x^2$, $(4x)' = 4$.


2. Duota $f(x) = 2x^3 - x^2$. Rask $f'(2)$.

Atsakymas: $20$

$f'(x) = 6x^2 - 2x$, $f'(2) = 24 - 4 = 20$.


3. Rask funkcijos $y = x^2 + 3x$ grafiko liestinės, nubrėžtos taške su abscise $x_0 = 1$, krypties koeficientą.

Atsakymas: $5$

Krypties koeficientas lygus išvestinei: $y' = 2x + 3$, $y'(1) = 5$.


4. Kuri lygtis yra funkcijos $y = x^2$ grafiko liestinės taške $x_0 = 3$ lygtis?

A) $y = 6x - 9$
B) $y = 6x + 9$
C) $y = 3x$
D) $y = 9x - 18$

Atsakymas: A) $y = 6x - 9$

$f(3) = 9$, $f'(3) = 6$. $y = 6(x - 3) + 9 = 6x - 9$.


5. Duota $f(x) = \sin 2x$. Rask $f'(0)$.

Atsakymas: $2$

A kurso formulė. Sudėtinės funkcijos išvestinė: $f'(x) = 2\cos 2x$, $f'(0) = 2 \cos 0 = 2$.


6. Duota $f(x) = \frac{x}{x + 1}$. Rask $f'(1)$.

Atsakymas: $0{,}25$

A kurso formulė. Dalmens išvestinė: $f'(x) = \frac{(x + 1) - x}{(x + 1)^2} = \frac{1}{(x + 1)^2}$. $f'(1) = \frac{1}{4} = 0{,}25$.


7. Duota $f(x) = 5x^2 - 3x + 7$. Rask $f'(0)$.

Atsakymas: $-3$

$f'(x) = 10x - 3$, $f'(0) = -3$. Konstantos 7 išvestinė lygi 0.


8. Duota $f(x) = 2^x$. Rask $f'(0)$, atsakymą suapvalink iki šimtųjų.

Atsakymas: $\ln 2 \approx 0{,}69$

A kurso formulė. $(a^x)' = a^x \ln a$, todėl $f'(x) = 2^x \ln 2$ ir $f'(0) = \ln 2 \approx 0{,}69$.

2 min

Monotoniškumas, ekstremumai, optimizavimas

2 min

9. Kiek kritinių taškų turi funkcija $f(x) = x^3 - 3x$?

Atsakymas: $2$

$f'(x) = 3x^2 - 3 = 0$, kai $x = \pm 1$.


10. Duota $f(x) = \frac{1}{3}x^3 - 4x$. Rask teigiamą kritinį tašką.

Atsakymas: $2$

$f'(x) = x^2 - 4 = 0$, kai $x = \pm 2$. Teigiamas – $x = 2$.


11. Rask funkcijos $f(x) = x^3 - 3x$ maksimumo tašką.

Atsakymas: $x = -1$

$f'(x) = 3(x - 1)(x + 1)$. Kai $x < -1$, $f' > 0$, o tarp $-1$ ir $1$ $f' < 0$. Funkcija taške $-1$ pereina iš didėjimo į mažėjimą, tai maksimumas.


12. Kuriame intervale mažėja funkcija $f(x) = x^2 - 8x + 3$?

A) $(-\infty; 4]$
B) $[4; +\infty)$
C) $(-\infty; -4]$
D) $[-4; 4]$

Atsakymas: A) $(-\infty; 4]$

$f'(x) = 2x - 8 \le 0$, kai $x \le 4$.


13. Rask didžiausią funkcijos $f(x) = -x^2 + 6x$ reikšmę intervale $[0; 5]$.

Atsakymas: $9$

$f'(x) = -2x + 6 = 0$, kai $x = 3$, ir 3 priklauso intervalui. $f(0) = 0$, $f(3) = 9$, $f(5) = 5$. Didžiausia 9.


14. Stačiakampio perimetras 40 cm. Koks didžiausias galimas jo plotas (cm²)?

Atsakymas: 100 cm²

Kraštinės $x$ ir $20 - x$. $S = 20x - x^2$, $S' = 20 - 2x = 0$, kai $x = 10$. Didžiausią plotą turi kvadratas $10 \times 10$.


15. Kūnas juda tiese, jo nueitas kelias $s(t) = t^3 - 2t$ (metrais, $t$ – sekundėmis). Rask greitį (m/s), kai $t = 3$.

Atsakymas: 25 m/s

Greitis yra kelio išvestinė: $v(t) = 3t^2 - 2$, $v(3) = 27 - 2 = 25$.

2 min

Integralai

2 min

16. Kam lygus $\int (3x^2 - 2x)\,dx$?

A) $x^3 - x^2 + C$
B) $6x - 2 + C$
C) $x^3 - 2x^2 + C$
D) $3x^3 - 2x^2 + C$

Atsakymas: A) $x^3 - x^2 + C$

A kurso formulė. $\int 3x^2\,dx = x^3$, $\int 2x\,dx = x^2$. Variantas $6x - 2$ yra išvestinė, o ne pirmykštė funkcija.


17. Apskaičiuok $\int_1^3 2x\,dx$.

Atsakymas: $8$

A kurso formulė. $x^2 \big|_1^3 = 9 - 1 = 8$.


18. Apskaičiuok $\int_0^{\pi} \sin x\,dx$.

Atsakymas: $2$

A kurso formulė. $-\cos x \big|_0^{\pi} = -\cos \pi + \cos 0 = 1 + 1 = 2$.


19. Rask figūros, apribotos parabole $y = x^2$ ir tiese $y = 4$, plotą. Atsakymą suapvalink iki šimtųjų.

Atsakymas: $\frac{32}{3} \approx 10{,}67$

A kurso formulė. Susikirtimo taškai $x = \pm 2$. $S = \int_{-2}^{2} (4 - x^2)\,dx = \left(4x - \frac{x^3}{3}\right)\Big|_{-2}^{2} = \frac{16}{3} + \frac{16}{3} = \frac{32}{3} \approx 10{,}67$.


20. Apskaičiuok $\int_0^1 (x^2 + 1)\,dx$, atsakymą suapvalink iki šimtųjų.

Atsakymas: $\frac{4}{3} \approx 1{,}33$

A kurso formulė. $\left(\frac{x^3}{3} + x\right)\Big|_0^1 = \frac{1}{3} + 1 = \frac{4}{3} \approx 1{,}33$.

Last edited November 4, 2026

Loading notes...

Please wait

Learn smarter with an account

Sign up to save progress and unlock more learning tools. This topic is available for free preview.