2022年考研数学一第20题,题目如下:
设函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x \),若函数 \( f(x) \) 在区间 \([1,2]\) 上存在一点 \( \xi \),使得 \( f'(\xi) = 0 \),则 \( \xi \) 的取值范围是:
A. \([1,1.5]\)
B. \([1.5,2]\)
C. \((1,1.5)\)
D. \((1.5,2)\)
解答过程如下:
首先,我们需要求出函数 \( f(x) \) 的导数 \( f'(x) \)。根据导数的定义和求导法则,我们得到:
\[ f'(x) = 3x^2 - 6x + 4 \]
接下来,我们需要找到函数 \( f(x) \) 在区间 \([1,2]\) 上的极值点,即 \( f'(x) = 0 \) 的解。将 \( f'(x) \) 置为0,解得:
\[ 3x^2 - 6x + 4 = 0 \]
使用求根公式求解上述二次方程,我们得到:
\[ x = \frac{6 \pm \sqrt{6^2 - 4 \cdot 3 \cdot 4}}{2 \cdot 3} \]
\[ x = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 48}}{6} \]
\[ x = \frac{6 \pm \sqrt{-12}}{6} \]
由于方程没有实数解,说明在区间 \([1,2]\) 上 \( f'(x) \) 不可能为0。但是,题目要求我们找到使得 \( f'(\xi) = 0 \) 的点 \( \xi \),由于没有实数解,我们可以推断 \( \xi \) 是一个复数。
因此,正确答案是:无法确定(在实数范围内无解)。
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