kaoyan1basic 高等数学 第43题

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## 第43题 (高等数学 - 填空题) 函数 $\displaystyle y=\frac{(x-3)^{2}}{4(x-1)}$ 的单调增区间是 $\_\_\_\_$ ,单调减区间是 $\_\_\_\_$ ,极值是 $\_\_\_\_$ ,凹区间是 $\_\_\_\_$ ,凸区间是 $\_\_\_\_$ . 答题 区

💡 答案解析

**答案**:单调增区间是$(-\infty,1)$和$(3,+\infty)$,单调减区间是$(1,3)$,极小值是$0$,凹区间是$(1,+\infty)$,凸区间是$(-\infty,1)$。 **解析**: 步骤1:求导$\displaystyle y'=\frac{2(x-3)\cdot4(x-1)-4(x-3)^2}{16(x-1)^2}=\frac{(x-3)(x-1)}{4(x-1)^2}=\frac{x-3}{4(x-1)}$,定义域$x\neq1$。 步骤2:令$y'=0$得$x=3$;$x<1$时$y'>0$,$13$时$y'>0$。 步骤3:单调增区间$(-\infty,1)$和$(3,+\infty)$,单调减区间$(1,3)$,极小值$y(3)=0$。 步骤4:求二阶导$\displaystyle y''=\frac{1\cdot4(x-1)-4(x-3)}{16(x-1)^2}=\frac{1}{2(x-1)^2}>0$,故凹区间$(1,+\infty)$,凸区间$(-\infty,1)$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/6
目标:求定义域
函数分母为4(x-1),定义域为x≠1。
提示:注意分母不为零
步骤 2/6
目标:求一阶导数
y' = [2(x-3)*4(x-1) - 4(x-3)^2] / [16(x-1)^2] = (x-3)(x-1) / [4(x-1)^2] = (x-3) / [4(x-1)]
公式:y' = (x-3) / [4(x-1)]
提示:化简时注意约去公因子(x-1)
步骤 3/6
目标:确定单调区间
令y'=0得x=3。列表:x<1时y'>0,13时y'>0。
提示:注意x=1处导数不存在,需单独讨论
步骤 4/6
目标:写出单调区间和极值
单调增区间:(-∞,1)和(3,+∞);单调减区间:(1,3);极小值:y(3)=0。
提示:极值点x=3在定义域内
步骤 5/6
目标:求二阶导数
y'' = [1*4(x-1) - 4(x-3)] / [16(x-1)^2] = 1 / [2(x-1)^2] > 0
公式:y'' = 1 / [2(x-1)^2]
提示:二阶导恒正,说明函数在定义域内是凹的
步骤 6/6
目标:确定凹凸区间
由于y''>0恒成立,凹区间为(1,+∞),凸区间为(-∞,1)。
提示:注意x=1处二阶导不存在,但凹凸性以x=1为界

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