题目
曲线=((x-1))^2((x-3))^2-|||-__ __的拐点个数为(). (A)0 (B)1 (C)2 (D)3
曲线
的拐点个数为().
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
题目解答
答案
C. 2
解析
拐点是函数凹凸性发生改变的点,其存在的条件是二阶导数为零且符号发生变化。本题的关键在于:
- 求二阶导数:通过展开原函数或直接使用乘积法则求导;
- 解方程:找到二阶导数为零的点;
- 判断符号变化:通过二次函数的开口方向和根的位置,确定二阶导数在根附近是否改变符号。
步骤1:展开原函数
原函数为 $y=(x-1)^2(x-3)^2$,展开后得到:
$y = x^4 -8x^3 +22x^2 -24x +9$
步骤2:求一阶导数
$y' = 4x^3 -24x^2 +44x -24$
步骤3:求二阶导数
$y'' = 12x^2 -48x +44$
步骤4:解方程 $y''=0$
方程 $12x^2 -48x +44 = 0$ 化简为:
$3x^2 -12x +11 = 0$
解得:
$x = 2 \pm \frac{\sqrt{3}}{3}$
步骤5:判断符号变化
二次函数 $y'' = 12x^2 -48x +44$ 开口向上,因此:
- 当 $x < 2 - \frac{\sqrt{3}}{3}$ 时,$y'' > 0$;
- 当 $2 - \frac{\sqrt{3}}{3} < x < 2 + \frac{\sqrt{3}}{3}$ 时,$y'' < 0$;
- 当 $x > 2 + \frac{\sqrt{3}}{3}$ 时,$y'' > 0$。
符号在两个根处均发生改变,因此这两个点均为拐点。