2025年考研数学第一题预测如下:
【题目】
设函数 \( f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x \),求函数 \( f(x) \) 的极值点,并分析其单调性。
【解答】
首先,求函数 \( f(x) \) 的一阶导数:
\[ f'(x) = 3x^2 - 12x + 9 \]
令 \( f'(x) = 0 \),解得:
\[ 3x^2 - 12x + 9 = 0 \]
\[ x^2 - 4x + 3 = 0 \]
\[ (x-1)(x-3) = 0 \]
因此,\( x = 1 \) 或 \( x = 3 \)。
接下来,求函数 \( f(x) \) 的二阶导数:
\[ f''(x) = 6x - 12 \]
代入 \( x = 1 \) 和 \( x = 3 \):
\[ f''(1) = 6(1) - 12 = -6 \]
\[ f''(3) = 6(3) - 12 = 6 \]
由于 \( f''(1) < 0 \),故 \( x = 1 \) 是 \( f(x) \) 的极大值点;
由于 \( f''(3) > 0 \),故 \( x = 3 \) 是 \( f(x) \) 的极小值点。
最后,分析函数的单调性:
当 \( x < 1 \) 时,\( f'(x) > 0 \),函数单调递增;
当 \( 1 < x < 3 \) 时,\( f'(x) < 0 \),函数单调递减;
当 \( x > 3 \) 时,\( f'(x) > 0 \),函数单调递增。
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