12 задание ЕГЭ математика профиль: как решать
В 12 задании профильной математики нужно найти наибольшее или наименьшее значение функции на отрезке (или точку экстремума). Решение строится по одному алгоритму: производная, критические точки, сравнение значений. Ниже — шаги, три разобранных примера (логарифм, тригонометрия, экспонента), типичные ошибки и способ проверить себя.
Что проверяет задание № 12 и какой ответ нужен
Задание относится к блоку «Функции: формулы зависимостей, свойства и графики». Ответ — число (целое или конечная десятичная дробь), поэтому запись решения не оценивается: важен только верный итог. Отсюда вывод: аккуратность в вычислениях здесь важнее красивого оформления.
Сначала прочитай, что именно спрашивают. Формулировок две: «найди наибольшее (наименьшее) значение функции» — тогда в ответ идёт значение y, и «найди точку максимума (минимума)» — тогда нужен x. Путаница между ними — одна из частых причин потери задания.
Как решать 12 задание: алгоритм по шагам
Для функции на отрезке [a; b] работает один и тот же порядок действий. Держи его в голове как чек-лист.
- Выпиши область определения функции (знаменатель не равен нулю, под логарифмом положительное выражение, под корнем неотрицательное) и убедись, что отрезок в неё входит.
- Найди производную. Аккуратно применяй правила: производная суммы, произведения, частного, сложной функции.
- Приравняй производную к нулю и реши уравнение. Добавь точки, где производная не существует, если они лежат внутри отрезка.
- Оставь только корни, принадлежащие отрезку [a; b]. Корень вне отрезка отбрасывается.
- Вычисли значение функции в оставшихся точках и на концах отрезка.
- Из полученных чисел выбери наибольшее или наименьшее — в зависимости от вопроса.
Пример задания из банка «Ранга»
Этот пример короче обычного, но показывает полезную привычку: перед длинными вычислениями вспомни готовое свойство фигуры или функции. Реши его самостоятельно и сравни ответ — так ты проверишь, замечаешь ли ты короткий путь.
Условие. Катеты прямоугольного треугольника равны 10 и 24. Найди длину медианы, проведённой из вершины прямого угла к гипотенузе.
Показать ответ и решение
- Медиана к гипотенузе равна половине гипотенузы, потому что её конец — центр описанной окружности.
- Сначала вычисли гипотенузу по теореме Пифагора.
Ответ: 13
Быстрый путь: знаки производной
Если на отрезке один критический точка, не обязательно считать значения на концах. Достаточно определить знаки производной слева и справа от неё. Смена знака с плюса на минус — это максимум, с минуса на плюс — минимум. Если эта точка единственная на отрезке и она — максимум, то именно в ней достигается наибольшее значение функции на этом отрезке.
Тот же приём работает с графиком. Если в условии дан график производной, то точки экстремума функции — это нули производной со сменой знака, а промежутки возрастания — там, где график производной выше оси x.
12 задание ЕГЭ математика профиль: логарифмы
Пример: найди наименьшее значение функции y = 4x − 4·ln(x + 5) + 7 на отрезке [−4,5; 0].
Область определения: x + 5 > 0, отрезок в неё входит. Производная: y' = 4 − 4/(x + 5) = 4(x + 4)/(x + 5). Она равна нулю при x = −4, эта точка лежит на отрезке. Левее неё производная отрицательна, правее — положительна, значит, это точка минимума.
Считаем значение: y(−4) = −16 − 4·ln 1 + 7 = −16 − 0 + 7 = −9. Ответ: −9. Здесь важно помнить, что ln 1 = 0, и что производная ln(u) равна u'/u.
12 задание ЕГЭ математика профиль: тригонометрия
Пример: найди наибольшее значение функции y = 12·cos x + 6√3·x − 2√3·π + 6 на отрезке [0; π/2].
Производная: y' = −12·sin x + 6√3. Из y' = 0 получаем sin x = √3/2, на отрезке подходит x = π/3. До этой точки производная положительна, после — отрицательна: это максимум.
Подставляем: y(π/3) = 12·(1/2) + 6√3·π/3 − 2√3·π + 6 = 6 + 2√3·π − 2√3·π + 6 = 12. Ответ: 12. Заметь: слагаемые с π сократились — в этом задании так задумано, и если у тебя остался «некрасивый» остаток с π, ищи ошибку в арифметике.
Напомню производные, которые нужны чаще всего: (sin x)' = cos x, (cos x)' = −sin x, (tg x)' = 1/cos²x.
Показательные функции и типичные ошибки
Пример: найди наименьшее значение функции y = (x − 3)·e^(x − 2) на отрезке [1; 3]. По правилу произведения y' = e^(x − 2)·(1 + x − 3) = e^(x − 2)·(x − 2). Множитель e^(x − 2) всегда положителен, поэтому знак производной задаёт скобка (x − 2). Нуль в точке x = 2, знак меняется с минуса на плюс — минимум. y(2) = (−1)·e^0 = −1. Ответ: −1.
Какие ошибки встречаются чаще всего:
- Корень производной не лежит на отрезке, но его всё равно подставляют в функцию.
- Ищут значение функции, а в ответ пишут x (или наоборот).
- Забывают проверить концы отрезка, когда критических точек несколько или производная не меняет знак.
- Ошибка в знаке при дифференцировании сложной функции: забыт множитель u'.
- Арифметика с ln 1, e^0, sin и cos табличных углов.
Как проверить себя и где тренироваться
Проверка занимает минуту. Во-первых, подставь найденную точку в производную: должен получиться нуль. Во-вторых, посмотри знаки производной слева и справа: тип экстремума должен совпасть с тем, о чём спрашивали. В-третьих, оцени ответ: значения на концах отрезка прикинь грубо и убедись, что твой результат не выходит за разумные рамки.
Нужен свой банк задач с проверкой ответа — решай серию однотипных заданий подряд, сначала с логарифмами, потом с тригонометрией и экспонентой. В тренажёре «Ранга» есть подборка заданий № 12 с проверкой ответа. Формат и тип заданий этого года смотри в демоверсии на сайте ФИПИ (fipi.ru): там же публикуют спецификацию и кодификатор, по которым стоит сверять темы.
Частые вопросы
Какие производные нужно знать наизусть для 12 задания?
Степенная функция, e^x, ln x, sin x, cos x, tg x и правила для суммы, произведения, частного и сложной функции. Этого набора хватает для большинства заданий. Выучи его по таблице и проверяй себя на примерах.
Что делать, если производная не равна нулю ни в одной точке отрезка?
Тогда функция на отрезке монотонна: она либо только возрастает, либо только убывает. Наибольшее и наименьшее значения лежат на концах отрезка — подставь оба и выбери нужное.
Как отличить вопрос про значение функции от вопроса про точку экстремума?
Читай последнюю фразу условия. «Найди значение» — ответ это y, «найди точку» — ответ это x. Подчеркни это слово до начала решения.
Где посмотреть актуальные требования и формат экзамена?
Официальные материалы публикуют ФИПИ (fipi.ru) и Рособрнадзор (obrnadzor.gov.ru): демоверсию, кодификатор и спецификацию. Сверяйся только с ними, а не с пересказами.
Сколько заданий нужно решить, чтобы почувствовать уверенность?
Точного числа нет. Ориентир такой: ты решаешь задание по алгоритму без подсказок и делаешь самопроверку подстановкой в производную. Если ошибки повторяются в одном типе функций, вернись к теории по нему и потренируйся ещё.
Полезно по теме
Читать дальше
Проверить себя в тренажёре
Открывается тренировочное задание в формате ЕГЭ: условие видно сразу, краткий ответ проверяется без регистрации.
Решить задание в тренажёреМатериал — разъяснение «Ранг». Официальные правила экзамена, расписание, шкалы баллов и перечни заданий публикуют ФИПИ (fipi.ru) и Рособрнадзор (obrnadzor.gov.ru). Мы не обещаем конкретных баллов: результат зависит от твоей работы.