三次函数y=3x^3-6x^2的图像示意图画法步骤

2022年9月19日 18点热度 0人点赞

       本经验通过函数的定义域、单调性、凸凹性、极限等性质,介绍函数用导数工具画函数y=3x^3-6x^2的图像的主要步骤。

工具/原料

  • 函数图像有关知识
  • 导数相关知识

主要方法和步骤

  1. 1

           函数的定义域,根据函数特征,函数自变量可以取全体实数,即定义域为:(-∞,+∞)。

  2. 2

          定义域的定义为:设A,B是两个非空的数集,如果按某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A--B为集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x属于集合A。其中,x叫作自变量,x的取值范围A叫作函数的定义域。

  3. 3

    函数的单调性:通过函数的一阶导数,求出函数驻点,由一阶导数的正负,判断函数的单调性,并进一步求解得到函数的单调区间。

    y=3x^3-6x^2

    dy/dx=9x^2-12x=x(9x-12).

    令dy/dx=0,则x1=0,x2=4/3;此时有:

    (1)当x∈(-∞,0),(4/3,+∞)时,dy/dx>0,

    此时函数为增函数,两个区间为函数的增区间。

    (2)当x∈[0,4/3]时,dy/dx≤0,

    此时函数为减函数,两个区间为函数的减区间。

    可知函数在x=x1=0处取得极大值,在x=x2=4/3处取得极小值。

  4. 4

          函数的单调性也叫函数的增减性。当函数 f(x) 的自变量在其定义区间内增大(或减小)时,函数值f(x)也随着增大(或减小),则称该函数为在该区间上具有单调性。

  5. 5

    通过函数的二阶导数,得函数的拐点,解析函数的凸凹区间。

    dy/dx=9x^2-12x,

    d^2y/dx^2=18x-12.

    令d^2y/dx^2=0,则x3=2/3,且有:

    (1)当x∈(-∞,2/3)时,d^2y/dx^2<0,此时函数为凸函数,该区间为凸区间;

    (2)当x∈[2/3,+∞)时,d^2y/dx^2≥0,此时函数为凹函数,该区间为凹区间。

  6. 6

    如果函数f(x)在区间I上二阶可导,则f(x)在区间I上是凹函数的充要条件是f''(x)>=0;f(x)在区间I上是凸函数的充要条件是f''(x)<=0。

  7. 7

    判断函数在无穷大处的极限。

    Lim(x→-∞) 3x^3-6x^2=-∞;

    Lim(x→0) 3x^3-6x^2=0;

    Lim(x→+∞) 3x^3-6x^2=+∞;

  8. 8

    ※.函数的奇偶性

    ∵f(x)=3x^3-6x^2,

    ∴f(-x)=3(-x)^3-6 (-x)^2=-3x^3-6x^2;

    -f(x)=-3x^3+6x^2.

    由于f(x)≠f(-x),且f(x)≠-f(x),

    所以函数既不是奇函数又不是偶函数。

  9. 9

    函数上部分点解析如下表所示,横坐标和纵坐标。

    例如,当x=0时,y=0,

    当x=1时,y=3-6=-3;

    当x=2时,y=3*2^3-6*2^2=24-24=0.

  10. 10

    综合以上函数的定义域、值域、单调性、凸凹性和极限等性质,函数的示意图如下:

  11. 11

    通过观察,其图像形状类似对钩“√”。更多函数性质,欢迎大家学习讨论。

    END

注意事项

  • 导数是画函数的图像的重要工具
经验内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
作者声明:本篇经验系本人依照真实经历原创,未经许可,谢绝转载。
展开阅读全部

laozhao

这个人很懒,什么都没留下

文章评论