这道题相当考研提取“公因式”的能力

一、题目题目 - 荒原之梦

若 $f(x)=(x-1) x^{\frac{2}{3}}$, 则 $f(x)$ 的凸区间是(),拐点的横坐标是()

难度评级:

二、解析 解析 - 荒原之梦

$$
f(x)=(x-1) x^{\frac{2}{3}} \Rightarrow
$$

求导:

$$
f^{\prime}(x)=x^{\frac{2}{3}}+\frac{2}{3}(x-1) \cdot x^{\frac{-1}{3}} \Rightarrow
$$

整理:

$$
f^{\prime}(x)=x \cdot x^{\frac{-1}{3}}+\frac{2}{3}(x-1) \cdot x^{\frac{-1}{3}} \Rightarrow
$$

$$
f^{\prime}(x)=x^{\frac{-1}{3}}\left(\frac{5}{3} x-\frac{2}{3}\right) \Rightarrow
$$

$$
f^{\prime}(x)=\frac{1}{3} x^{\frac{-1}{3}}(5 x-2), \quad x \neq 0
$$

继续求导:

$$
f^{\prime \prime}(x)=\frac{-1}{9} x^{\textcolor{springgreen}{\frac{-4}{3}} }(5 x-2)+\frac{5}{3} x^{\textcolor{orangered}{\frac{-1}{3}}} \Rightarrow
$$

整理:

$$
f^{\prime \prime}(x)=\frac{1}{3} x^{\textcolor{springgreen}{\frac{-4}{3}}}\left[\frac{-1}{3}(5 \textcolor{orangered}{x} – 2)+5 \textcolor{orangered}{x} \right] \Rightarrow
$$

$$
f^{\prime \prime}(x)=\frac{2}{9} x^{\frac{-4}{3}}(5 x+1)
$$

于是:

$$
5 x+1=0 \Rightarrow x=\frac{-1}{5}
$$

$$
5 x+1<0 \Rightarrow x<\frac{-1}{5} \Rightarrow\left(-\infty, \frac{-1}{5}\right)
$$

综上可知,$f(x)$ 的凸区间是 $(-\infty, \frac{-1}{5})$, 拐点的横坐标是 $x=\frac{-1}{5}$.


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