题目
点(1,3)为曲线y=ax^3+bx^2的拐点,a b为何值 A. a=-3div 2,b=9div 2 B. a=-2,b=5C. a=1,b=-3D. a=-1,b=3
$$ 点(1,3)为曲线y=ax^3+bx^2的拐点,a b为何值 $$
A. $$ a=-3\div 2,b=9\div 2\ \ $$
B. a=-2,b=5
C. a=1,b=-3
D. a=-1,b=3
题目解答
答案
A. $$ a=-3\div 2,b=9\div 2\ \ $$
解析
本题考查曲线拐点的相关知识。解题的关键思路是先求出曲线的二阶导数,因为拐点处二阶导数为零,再结合已知的拐点坐标列出方程组,进而求解出$a$和$b$的值。
- 求曲线$y = ax^3 + bx^2$的一阶导数$y'$:
根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,对$y = ax^3 + bx^2$求导可得:
$y^\prime=(ax^3 + bx^2)^\prime=(ax^3)^\prime+(bx^2)^\prime=3ax^2 + 2bx$ - 求曲线$y = ax^3 + bx^2$的二阶导数$y''$:
对$y^\prime=3ax^2 + 2bx$再次求导,可得:
$y^{\prime\prime}=(3ax^2 + 2bx)^\prime=(3ax^2)^\prime+(2bx)^\prime=6ax + 2b$ - 利用拐点处二阶导数为零的性质:
因为点$(1,3)$是曲线的拐点,所以在$x = 1$处二阶导数$y'' = 0$,将$x = 1$代入$y^{\prime\prime}=6ax + 2b$可得:
$6a\times1 + 2b = 0$,即$6a + 2b = 0$,化简为$3a + b = 0$ ① - 利用拐点在曲线上的性质:
因为点$(1,3)$在曲线$y = ax^3 + bx^2$上,所以将$x = 1$,$y = 3$代入曲线方程可得:
$a\times1^3 + b\times1^2 = 3$,即$a + b = 3$ ② - 联立方程求解$a$和$b$的值:
用①式减去②式消去$b$可得:
$(3a + b)-(a + b)=0 - 3$
$3a + b - a - b = -3$
$2a = -3$
解得$a = -\frac{3}{2}$
将$a = -\frac{3}{2}$代入②式可得:
$-\frac{3}{2} + b = 3$
$b = 3 + \frac{3}{2}=\frac{6}{2}+\frac{3}{2}=\frac{9}{2}$