题目
设 (x)=xsin x+cos x, 下列命题中正确的是 ()-|||-(A)f(0)是极大值, (dfrac (pi )(2)) 是极小值.-|||-(B)f(0)是极小值, (dfrac (pi )(2)) 是极大值.-|||-(C)f(0)是极大值, (dfrac (pi )(2)) 也是极大值.-|||-(D)f(0)是极小值, (dfrac (pi )(2)) 也是极小值.
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查利用导数判断函数极值的方法,特别是二阶导数测试的应用。
解题核心思路:
- 求一阶导数,找到临界点(导数为零的点)。
- 求二阶导数,代入临界点判断符号:
- 若二阶导数在临界点处大于零,则该点为极小值点;
- 若二阶导数在临界点处小于零,则该点为极大值点。
破题关键:
- 正确计算一阶导数和二阶导数;
- 代入临界点 $x=0$ 和 $x=\dfrac{\pi}{2}$,分析二阶导数的符号。
步骤1:求一阶导数
函数 $f(x) = x \sin x + \cos x$ 的一阶导数为:
$f'(x) = \sin x + x \cos x - \sin x = x \cos x$
令 $f'(x) = 0$,解得临界点 $x=0$ 和 $x=\dfrac{\pi}{2}$(因 $\cos \dfrac{\pi}{2} = 0$)。
步骤2:求二阶导数
对 $f'(x) = x \cos x$ 求导:
$f''(x) = \cos x - x \sin x$
步骤3:判断临界点性质
-
在 $x=0$ 处:
$f''(0) = \cos 0 - 0 \cdot \sin 0 = 1 > 0$
因此,$x=0$ 是极小值点。 -
在 $x=\dfrac{\pi}{2}$ 处:
$f''\left(\dfrac{\pi}{2}\right) = \cos \dfrac{\pi}{2} - \dfrac{\pi}{2} \cdot \sin \dfrac{\pi}{2} = 0 - \dfrac{\pi}{2} = -\dfrac{\pi}{2} < 0$
因此,$x=\dfrac{\pi}{2}$ 是极大值点。