2015年考研数学二15题详解如下:
题目:设函数$f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x$,求函数的极值点。
解答步骤:
1. 求一阶导数:$f'(x) = 3x^2 - 12x + 9$。
2. 求二阶导数:$f''(x) = 6x - 12$。
3. 令一阶导数等于零,求解$x$的值:$3x^2 - 12x + 9 = 0$,化简得$x^2 - 4x + 3 = 0$,因式分解得$(x - 1)(x - 3) = 0$,解得$x = 1$或$x = 3$。
4. 将$x = 1$和$x = 3$代入二阶导数,判断极值类型:
- 当$x = 1$时,$f''(1) = 6 \times 1 - 12 = -6$,由于$f''(1) < 0$,故$x = 1$是极大值点。
- 当$x = 3$时,$f''(3) = 6 \times 3 - 12 = 6$,由于$f''(3) > 0$,故$x = 3$是极小值点。
5. 计算极值:
- 极大值:$f(1) = 1^3 - 6 \times 1^2 + 9 \times 1 = 4$。
- 极小值:$f(3) = 3^3 - 6 \times 3^2 + 9 \times 3 = 0$。
综上,函数$f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x$在$x = 1$处取得极大值4,在$x = 3$处取得极小值0。
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