在2023年考研数学二卷中,以下是一道典型的题目及其解答:
题目: 设函数 \( f(x) = x^3 - 3x + 1 \),求 \( f(x) \) 的极值点和拐点。
解答:
1. 求导数:
\[ f'(x) = 3x^2 - 3 \]
2. 求驻点:
令 \( f'(x) = 0 \),得 \( 3x^2 - 3 = 0 \),解得 \( x = \pm 1 \)。
3. 求二阶导数:
\[ f''(x) = 6x \]
4. 判断极值:
当 \( x = -1 \) 时,\( f''(-1) = -6 < 0 \),故 \( x = -1 \) 是局部极大值点;
当 \( x = 1 \) 时,\( f''(1) = 6 > 0 \),故 \( x = 1 \) 是局部极小值点。
5. 求拐点:
令 \( f''(x) = 0 \),得 \( 6x = 0 \),解得 \( x = 0 \)。
当 \( x = 0 \) 时,\( f(0) = 1 \),故 \( (0, 1) \) 是拐点。
综上,\( f(x) \) 在 \( x = -1 \) 处取得局部极大值,在 \( x = 1 \) 处取得局部极小值,在 \( x = 0 \) 处有一个拐点。
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