kaoyan1basic 高等数学 第43题
📝 题目
### 第43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 $(-\infty,1)$ 和 $(3,+\infty)$,单调减区间 $(1,3)$,极小值 $0$,凹区间 $(1,+\infty)$,凸区间 $(-\infty,1)$ **解析**: 步骤1:$\displaystyle y'=\frac{2(x-3)(x-1)-(x-3)^2}{4(x-1)^2}=\frac{(x-3)(x+1)}{4(x-1)^2}$,令 $y'=0$ 得 $x=-1$(舍去,不在定义域)和 $x=3$,定义域 $x\neq1$。 步骤2:$x<1$ 时 $y'>0$,$1
📋 详细解题步骤
步骤 1/7
目标:求定义域
分母不为零,即 x ≠ 1,定义域为 (-∞,1)∪(1,+∞)。
步骤 2/7
目标:求一阶导数
y' = [2(x-3)(x-1) - (x-3)^2] / [4(x-1)^2] = [(x-3)(x+1)] / [4(x-1)^2]。
公式:y' = ((x-3)(x+1))/(4(x-1)^2)
提示:使用商的求导法则,注意化简。
步骤 3/7
目标:求驻点及不可导点
令 y'=0 得 x=-1 或 x=3。但 x=-1 不在定义域内,舍去。不可导点为 x=1(分母为零)。
提示:驻点需在定义域内。
步骤 4/7
目标:列表判断单调区间
将定义域分为 (-∞,1), (1,3), (3,+∞)。在 (-∞,1) 内 y'>0,单调增;在 (1,3) 内 y'<0,单调减;在 (3,+∞) 内 y'>0,单调增。
提示:代入区间内任意值判断导数符号。
步骤 5/7
目标:求极值
在 x=3 处由减变增,取得极小值 y(3)=0。
公式:y(3)=0
提示:极值点需在定义域内且导数变号。
步骤 6/7
目标:求二阶导数
y'' = 2/(x-1)^3。
公式:y'' = 2/(x-1)^3
提示:对一阶导数再次求导,注意化简。
步骤 7/7
目标:判断凹凸区间
当 x>1 时,y''>0,曲线凹;当 x<1 时,y''<0,曲线凸。
提示:二阶导数大于0为凹,小于0为凸。
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