Задание 17: Математическое моделирование: исследование функции
Теория к заданию № 17 ЕГЭ-2027 по профильной математике: коротко правило, приём решения по шагам, два разобранных примера из банка «Ранга» и ошибки, на которых теряют балл.
Что проверяет задание 17
- Что проверяет
- Новое задание второй части КИМ-2027: построить модель реальной ситуации (часто из физики или экономики), исследовать её с помощью алгебры и начал анализа и интерпретировать результат; 2 балла.
- Баллы
- до 2 балла из 33 первичных
- Уровень
- повышенный
- Время
- около 20 минут (примерное время по спецификации ФИПИ; на весь экзамен — 235 минут)
- Формат
- часть 2, полное решение в бланке № 2
Правило и теория
- Модель — функция одной переменной: выручка, площадь, объём, мощность, высота; переменная — то, что можно выбирать.
- Наибольшее значение функции на промежутке: f′(x) = 0, знаки f′ слева и справа, сравнение со значениями на концах (если они входят).
- Квадратичная функция y = ax2 + bx + c (a < 0) достигает максимума в вершине x0 = −b/(2a) — производная не обязательна.
- Мощность на нагрузке P(R) = ℰ2R/(R + r)2 максимальна при R = r и равна ℰ2/(4r).
- Область допустимых значений переменной задаёт сам смысл: длины и время положительны, количество — целое.
- Если переменная целая, проверь соседние целые значения около найденного максимума.
Приём решения по шагам
- Обозначь переменную, выпиши ограничения из смысла задачи.
- Составь функцию-модель и упрости её.
- Исследуй функцию: производная, критические точки, знаки производной (или вершина параболы).
- Найди искомую величину и интерпретируй её (что именно спрашивают — аргумент или значение).
- Оформи решение полностью: модель, исследование, обоснование максимума, ответ.
Два разобранных примера из банка «Ранга»
Сначала реши сам — потом раскрой ответ и разбор. Ответы взяты из банка, по которому работает тренажёр, и проверены.
Пример 1
На заводе имеется генератор с ЭДС ℰ = 60 В и внутренним сопротивлением r = 2 Ом. Инженер подключает к генератору нагрузку, используя реостат, чтобы установить сопротивление нагрузки R (в омах). Сила тока в цепи (в амперах) определяется законом Ома: I = ℰ/(r + R). Тепловая мощность (в ваттах), выделяемая в нагрузке, рассчитывается по формуле Джоуля — Ленца: P = I²R. Какова максимальная тепловая мощность P, которая может быть выделена нагрузкой? Ответ дайте в ваттах.
Показать ответ и разбор
Ответ: 450
P(R) = ℰ²R/(r + R)² = 3600R/(2 + R)². P'(R) = 3600(2 − R)/(2 + R)³: производная положительна при R < 2 и отрицательна при R > 2, значит, максимум при R = r = 2 Ом. P(2) = 3600 · 2 / 16 = 450 Вт. Ответ: 450.
Карточка банка «Ранга» math_profile-17-11 — авторское тренировочное задание в формате ЕГЭ, ключ проверен. Решить похожее в тренажёре
Пример 2
Фермер огораживает прямоугольный участок, одна сторона которого примыкает к прямому берегу реки и не огораживается. Длина забора на три остальные стороны — 120 м. Какую наибольшую площадь (в квадратных метрах) может иметь участок?
Показать ответ и разбор
Ответ: 1800
Пусть сторона, перпендикулярная реке, равна x м, тогда параллельная равна 120 − 2x м. S(x) = x(120 − 2x), 0 < x < 60. S'(x) = 120 − 4x = 0 при x = 30; при переходе через 30 производная меняет знак с «+» на «−». S(30) = 30 · 60 = 1800 м². Ответ: 1800.
Карточка банка «Ранга» math_profile-17-12 — авторское тренировочное задание в формате ЕГЭ, ключ проверен. Решить похожее в тренажёре
Типичные ошибки
- Находят критическую точку, но не обосновывают, что это максимум (нет знаков производной).
- Отвечают аргументом вместо значения функции (или наоборот).
- Не учитывают ограничения переменной (например, x < 60 из длины забора).
- Ошибаются при упрощении модели до исследования — проверяй формулу на одном числе.
Тренироваться: 30 заданий этого номера
Тренажёр «Ранга»: условие, проверка ответа сразу и разбор по шагам. Первое задание — без регистрации, дальше — в кабинете ученика.
Решать задание 17Частые вопросы о задании 17
- Сколько баллов дают за задание 17 ЕГЭ по профильной математике?
- До 2 балла из 33 первичных баллов (проект спецификации КИМ ЕГЭ-2027 ФИПИ). Уровень сложности — повышенный.
- Сколько времени тратить на задание 17?
- Примерное время выполнения по спецификации ФИПИ — 20 минут; на весь экзамен отводится 235 минут.
- Что проверяет задание 17?
- Новое задание второй части КИМ-2027: построить модель реальной ситуации (часто из физики или экономики), исследовать её с помощью алгебры и начал анализа и интерпретировать результат; 2 балла.
- Где потренироваться на задании 17?
- В тренажёре «Ранга» по этому номеру сейчас 30 заданий с проверкой ответа и разбором; первое задание открывается без регистрации.
Источник: ФИПИ — демоверсии, спецификации, кодификаторы ЕГЭ, архив материалов 2027 года (проект спецификации и демоверсии КИМ ЕГЭ-2027 ФИПИ (опубликован как проект; в 2027 году заданий 20 вместо 19, максимальный первичный балл — 33)).
Тексты теории — авторские материалы «Ранга». Примеры — авторские тренировочные задания в формате ЕГЭ, не официальные задания ФИПИ. Мы не обещаем конкретных баллов: результат зависит от твоей работы.