Чтобы найти наименьшее значение функции ( y = 37 \tan x - 37x + 19 ) на отрезке ([0, \frac{\pi}{4}]), следует выполнить несколько шагов, включая нахождение критических точек и оценку значений функции на границах отрезка. Давайте рассмотрим этот процесс подробно.
Шаг 1: Найдите производную функции
Функция, которую мы исследуем, это:
[ y = 37 \tan x - 37x + 19. ]
Найдём её производную:
[ y' = 37 \sec^2 x - 37, ]
где (\sec x = \frac{1}{\cos x}), поэтому (\sec^2 x = \frac{1}{\cos^2 x}).
Шаг 2: Найдите критические точки
Критические точки находятся там, где производная равна нулю или не определена. Рассмотрим уравнение:
[ 37 \sec^2 x - 37 = 0. ]
Упростим его:
[ \sec^2 x = 1. ]
Это происходит, когда (\cos^2 x = 1), то есть (\cos x = \pm 1). На отрезке ([0, \frac{\pi}{4}]) косинус равен 1 только в точке (x = 0).
Шаг 3: Оцените значения функции
Теперь, когда мы знаем, что единственная критическая точка на отрезке это (x = 0), нам нужно оценить значения функции в этой точке и на границах отрезка.
В точке (x = 0):
[ y(0) = 37 \tan 0 - 37 \times 0 + 19 = 19. ]
В точке (x = \frac{\pi}{4}):
[ y\left(\frac{\pi}{4}\right) = 37 \tan \frac{\pi}{4} - 37 \times \frac{\pi}{4} + 19. ]
Поскольку (\tan \frac{\pi}{4} = 1), это упрощается до:
[ y\left(\frac{\pi}{4}\right) = 37 \times 1 - 37 \times \frac{\pi}{4} + 19 = 37 - \frac{37\pi}{4} + 19. ]
Вычислим численно:
[ y\left(\frac{\pi}{4}\right) \approx 37 - \frac{37 \times 3.1416}{4} + 19 \approx 37 - 29.0085 + 19 \approx 26.9915. ]
Шаг 4: Сравните значения
Теперь сравним значения функции в найденных точках:
- (y(0) = 19),
- (y\left(\frac{\pi}{4}\right) \approx 26.9915).
Наименьшее значение на отрезке ([0, \frac{\pi}{4}]) достигается в точке (x = 0), и это значение равно 19.
Ответ
Наименьшее значение функции на отрезке ([0, \frac{\pi}{4}]) равно 19.