题目
求曲线=(x)^3-(x)^2-x+1-|||-__的凹凸区间和拐点.
求曲线
的凹凸区间和拐点.

题目解答
答案





即
拐点为

凸区间为

凹区间为

解析
考查要点:本题主要考查利用二阶导数判断曲线的凹凸区间和拐点的方法。
解题核心思路:
- 求二阶导数:通过求导确定函数的凹凸性变化。
- 求二阶导数为零的点:找到可能的拐点位置。
- 判断二阶导数的符号变化:确定拐点是否存在,并划分凹凸区间。
破题关键点:
- 二阶导数的符号决定凹凸性:当$y'' > 0$时,曲线在对应区间上凹;当$y'' < 0$时,曲线凸。
- 拐点的判定:二阶导数为零且符号改变的点才是拐点。
步骤1:求一阶导数
原函数为$y = x^3 - x^2 - x + 1$,求导得:
$y' = 3x^2 - 2x - 1$
步骤2:求二阶导数
对一阶导数再次求导:
$y'' = 6x - 2$
步骤3:求二阶导数为零的点
解方程$y'' = 0$:
$6x - 2 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = \dfrac{1}{3}$
步骤4:计算拐点的纵坐标
将$x = \dfrac{1}{3}$代入原函数:
$y = \left(\dfrac{1}{3}\right)^3 - \left(\dfrac{1}{3}\right)^2 - \dfrac{1}{3} + 1 = \dfrac{1}{27} - \dfrac{1}{9} - \dfrac{1}{3} + 1 = \dfrac{16}{27}$
因此,拐点为$\left(\dfrac{1}{3}, \dfrac{16}{27}\right)$。
步骤5:判断凹凸区间
- 当$x < \dfrac{1}{3}$时,取测试点$x = 0$,代入$y'' = 6(0) - 2 = -2 < 0$,故区间$(-\infty, \dfrac{1}{3})$为凸区间。
- 当$x > \dfrac{1}{3}$时,取测试点$x = 1$,代入$y'' = 6(1) - 2 = 4 > 0$,故区间$(\dfrac{1}{3}, +\infty)$为凹区间。