曲线 \( y = x^4 - 2x^3 + 1 \) 的凹凸区间和拐点分析如下:
首先,我们求一阶导数 \( y' \):
\[ y' = 4x^3 - 6x^2 \]
然后,求二阶导数 \( y'' \):
\[ y'' = 12x^2 - 12x \]
为了找到曲线的凹凸区间,我们需要确定 \( y'' \) 的符号变化。令 \( y'' = 0 \),解得:
\[ 12x^2 - 12x = 0 \]
\[ x(x - 1) = 0 \]
\[ x = 0 \text{ 或 } x = 1 \]
接下来,我们检查 \( y'' \) 在 \( x = 0 \) 和 \( x = 1 \) 附近的符号变化:
- 当 \( x < 0 \) 时,\( y'' > 0 \),曲线是凹的;
- 当 \( 0 < x < 1 \) 时,\( y'' < 0 \),曲线是凸的;
- 当 \( x > 1 \) 时,\( y'' > 0 \),曲线是凹的。
因此,曲线的凹区间是 \( (-\infty, 0) \) 和 \( (1, +\infty) \),凸区间是 \( (0, 1) \)。
拐点发生在 \( y'' \) 从正变负或从负变正的位置,即 \( x = 0 \) 和 \( x = 1 \)。计算拐点处的 \( y \) 值:
\[ y(0) = 0^4 - 2 \cdot 0^3 + 1 = 1 \]
\[ y(1) = 1^4 - 2 \cdot 1^3 + 1 = 0 \]
所以,拐点是 \( (0, 1) \) 和 \( (1, 0) \)。
【考研刷题通】——考研刷题小程序,涵盖政治、英语、数学等全部考研科目,助你高效刷题,备战考研!快来加入我们,一起刷题,迈向成功!