在考研征途上,数学是不可或缺的一环。以下是对一道典型考研数学题的详细讲解:
题目:设函数 \( f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x \),求函数的极值点。
解答步骤:
1. 求导数:首先对函数 \( f(x) \) 求一阶导数,得 \( f'(x) = 3x^2 - 12x + 9 \)。
2. 求导数的零点:令 \( f'(x) = 0 \),解得 \( x^2 - 4x + 3 = 0 \),因式分解得 \( (x-1)(x-3) = 0 \),所以 \( x = 1 \) 或 \( x = 3 \)。
3. 判断极值:对 \( f'(x) \) 求二阶导数,得 \( f''(x) = 6x - 12 \)。将 \( x = 1 \) 和 \( x = 3 \) 分别代入 \( f''(x) \),得 \( f''(1) = -6 \) 和 \( f''(3) = 6 \)。由于 \( f''(1) < 0 \),\( f(x) \) 在 \( x = 1 \) 处取得极大值;而 \( f''(3) > 0 \),\( f(x) \) 在 \( x = 3 \) 处取得极小值。
4. 计算极值:将 \( x = 1 \) 和 \( x = 3 \) 分别代入原函数 \( f(x) \),得 \( f(1) = 4 \) 和 \( f(3) = 0 \)。
结论:函数 \( f(x) \) 在 \( x = 1 \) 处取得极大值 4,在 \( x = 3 \) 处取得极小值 0。
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