题目
曲线=(x)^3-6(x)^2 -1的拐点坐标是________.
曲线
的拐点坐标是________.
题目解答
答案
求曲线
的拐点坐标,首先了解拐点的求法;首先求出
,
,故
,其次令
,
,求出一点
,则
,最后在判断
在
左右两侧附近的符号,若两侧符号相反,则
为曲线的拐点,反之则不是拐点,通过判断,当
,
,故
是拐点,代入可得
,故曲线
的拐点坐标是
。
解析
拐点是曲线凹凸性发生改变的点。求解拐点的步骤如下:
- 求二阶导数,找到二阶导数为零的点;
- 判断二阶导数在该点两侧的符号,若符号改变,则该点为拐点;
- 代入原函数计算拐点的纵坐标。
本题的关键在于正确求导并验证凹凸性变化。
步骤1:求一阶导数和二阶导数
原函数为 $y = x^3 - 6x^2 - 1$,则:
- 一阶导数:$y' = 3x^2 - 12x$;
- 二阶导数:$y'' = 6x - 12$。
步骤2:求二阶导数为零的点
解方程 $y'' = 0$:
$6x - 12 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = 2.$
步骤3:判断凹凸性变化
- 当 $x < 2$ 时,取 $x = 1$,则 $y'' = 6(1) - 12 = -6 < 0$,曲线向下凹;
- 当 $x > 2$ 时,取 $x = 3$,则 $y'' = 6(3) - 12 = 6 > 0$,曲线向上凹。
结论:二阶导数在 $x = 2$ 处符号由负变正,凹凸性改变,故 $(2, y(2))$ 是拐点。
步骤4:计算拐点的纵坐标
将 $x = 2$ 代入原函数:
$y(2) = 2^3 - 6 \cdot 2^2 - 1 = 8 - 24 - 1 = -17.$