题目
函数(x)=(x-5)(x)^dfrac (2{3)}的拐点是________.
函数
的拐点是________.
题目解答
答案

解析
拐点是函数凹凸性发生改变的点,需通过二阶导数判断。解题核心在于:
- 求二阶导数,找到可能的拐点候选(二阶导数为零或不存在的点);
- 验证凹凸性变化,确定是否为拐点。
关键点:
- 原函数可展开为$x^{5/3} -5x^{2/3}$,简化求导过程;
- 注意$x=0$处二阶导数不存在,需单独分析;
- 通过代入测试点判断二阶导数符号变化。
1. 展开函数
原函数$f(x)=(x-5)x^{\dfrac{2}{3}}$可展开为:
$f(x) = x^{\dfrac{5}{3}} -5x^{\dfrac{2}{3}}$
2. 求一阶导数
对展开式逐项求导:
$f'(x) = \dfrac{5}{3}x^{\dfrac{2}{3}} - \dfrac{10}{3}x^{-\dfrac{1}{3}}$
3. 求二阶导数
对一阶导数再次求导:
$f''(x) = \dfrac{10}{9}x^{-\dfrac{1}{3}} + \dfrac{10}{9}x^{-\dfrac{4}{3}}$
4. 找二阶导数为零或不存在的点
- 二阶导数不存在:当$x=0$时,分母为零;
- 解方程$f''(x)=0$:
$\dfrac{10}{9}x^{-\dfrac{1}{3}} + \dfrac{10}{9}x^{-\dfrac{4}{3}} = 0 \implies x^{-\dfrac{1}{3}}(1 + x^{-1}) = 0 \implies x = -1$
5. 验证凹凸性变化
- $x=-1$附近:
- 当$x < -1$(如$x=-2$),$f''(x) < 0$;
- 当$x > -1$(如$x=-0.5$),$f''(x) > 0$;
- 凹凸性由凹变凸,故$x=-1$是拐点。
- $x=0$附近:
- 左右两侧$f''(x) > 0$,凹凸性不变,故$x=0$不是拐点。
6. 计算拐点坐标
$f(-1) = (-1-5)(-1)^{\dfrac{2}{3}} = (-6)(1) = -6$