题目:已知函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x + 1$,求$f(x)$的极值点。
解题过程:
首先,对函数$f(x)$求导,得到$f'(x) = 3x^2 - 6x + 4$。
然后,令$f'(x) = 0$,解得$x = 1$或$x = \frac{2}{3}$。
接下来,判断这两个点的极值情况。由于$f''(x) = 6x - 6$,当$x = 1$时,$f''(1) = 0$,无法判断极值情况;当$x = \frac{2}{3}$时,$f''(\frac{2}{3}) = 0$,同样无法判断极值情况。
因此,我们需要进一步分析。由于$f'(x)$在$x = 1$和$x = \frac{2}{3}$两侧的符号相反,即$f'(x)$在$x = 1$左侧为正,在$x = 1$右侧为负;$f'(x)$在$x = \frac{2}{3}$左侧为负,在$x = \frac{2}{3}$右侧为正。
所以,$x = 1$是$f(x)$的极大值点,$x = \frac{2}{3}$是$f(x)$的极小值点。
最后,计算极值。当$x = 1$时,$f(1) = 1^3 - 3 \times 1^2 + 4 \times 1 + 1 = 3$;当$x = \frac{2}{3}$时,$f(\frac{2}{3}) = (\frac{2}{3})^3 - 3 \times (\frac{2}{3})^2 + 4 \times \frac{2}{3} + 1 = \frac{7}{27}$。
综上,$f(x)$的极大值点为$x = 1$,极大值为$f(1) = 3$;极小值点为$x = \frac{2}{3}$,极小值为$f(\frac{2}{3}) = \frac{7}{27}$。
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