Первообразная. Многочлены высоких степеней

Найдите множество первообразных функции:

$y=x^2+x^{16}$
$y=4x^3-6x^2$
$y=5x^4-3x^5$
$y=8(11-3x)^5$
$y=12(10-8x)^7$

Первообразная. Линейная и квадратичная функции

Найдите множество первообразных функции:

$y=ax+b$
$y=ax^2+bx+c$

$y=x$
$y=x+2$
$y=2x+3$

$y=x^2+4x$
$y=10x^2+20$
$y=x^2+4x+5$
$y=2x^2+3x-8$

1.5 Первообразная

Понятие первообразной функции

Под дифференцированием функции $f(x)$ мы понимаем нахождение её производной $f'(x)$. Нахождение функции $f(x)$ по заданной её производной $f'(x)$ называют операцией интегрирования.

Таким образом, операция интегрирования обратна операции дифференцирования. Следовательно, операция интегрирования состоит в том, что по заданной производной $f'(x)$ восстанавливают функцию $f(x)$.

1.3 Производная

Некоторые функции могут не иметь производной во всех или в некоторых точках (если, например изменения функции являются резкими, а не гладкими, функция терпит разрыв).

Здесь мы будем говорить о функциях, имеющих производную на всей области определения, гладких, без разрывов и изломов.

Возьмем некоторую непрерывную функцию $f(x)$, определенную на промежутке $(-\infty;\infty)$. 

1.2 Оптимизация функции в целых числах без использования производной

Иногда требуется найти наибольшее или наименьшее значение функции, область определения которых это не множество всех действительных чисел $\mathbb R$, а множество целых чисел $\mathbb Z$ (или часто в экономике множества целых неотрицательных чисел $\mathbb Z_+$). Например, количество товара, потребляемого покупателем или производимого фирмой, может измеряться только целыми неотрицательными числами.

Теорема о точках экстремума квадратичной функции

Теорема

Функция $f(x)=ax^2+bx+c$ при $a\neq 0$ имеет ровно один экстремум: $x^*=-b/2a$. При этом $x^*$ является точкой максимума при $a<0$ и точкой минимума при $a>0$.

Докажите данную теорему.

1.4 Оптимизация функции, зависящей от двух переменных

Данный прием на олимпиаде необходимо использовать с большой осторожностью, ибо строгое доказательство выходит за рамки школьной математики.

1.1 Оптимизация функции, зависящей от одной переменной, без использования производной

Безусловные экстремумы

Определение 1
Функцией $f(x)=y$ называется зависимость переменной $y$ от переменной $x$, где каждому значению $x$ из области определения соответствует ровно одно значение $y$. Переменная $x$ называется аргументом (независимой переменной) функции $f(x)$, а переменная $y$ значением функции (зависимой переменной). Областью определения функции $f(x)$ называется множество значений, которые может принимать переменная $x$.

Корни: монотонность и экстремумы с ограничениями

Найдите наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке:

$y=(x-12)\sqrt{x}$ на отрезке $[1;9]$

$y=7-6\sqrt{x}-5x^3$ на отрезке $[1;4]$

$y=(7-x)\sqrt{x+5}$ на отрезке $[-4;4]$

$y=(x-11)\sqrt{x+1}$ на отрезке $[0;8]$

$y=(8-x)\sqrt{x+4}+1$ на отрезке $[-4;5]$

$y=2(x-20)\sqrt{x+7}+5$ на отрезке $[-6;2]$

$y=5-(x-14)\sqrt{x+13}$ на отрезке $[-9;3]$

Корни: монотонность и экстремумы

Найдите интервалы монотонности и исследуйте на экстремумы функции, если $x>0$:

$y=2+3x-x\sqrt{x}$

$y=(6-x)\sqrt{x}$

$y=(x-12)\sqrt{x}$

$y=x\sqrt{x}-3\sqrt{x}+2$

$y=11+6\sqrt{x}-2x\sqrt{x}$