曲线y^3=36x^2+53x+22的主要性质

曲线y^3=36x^2+53x+22的主要性质

  • 主要内容:

本文主要介绍曲线方程y^3=36x^2+53x+22的定义域、单调性、凸凹性及极限等性质,并通过函数导数知识求函数的单调和凸凹区间。

曲线y^3=36x^2+53x+22的主要性质

  • ※.曲线的定义域:

观察曲线的特征,自变量x可以取全体实数,则曲线方程的定义域为:(-∞,+∞)

  • ※.曲线的单调性

主要思路是求出曲线方程的一阶导数,再判断曲线的单调性。

∵y^3=36x^2+53x+22,

∴3y^2*y'=72x+53,

则:y'=(72x+53)/3y^2,

令y'=0,有: 72x+53=0。

即:x=-53/72,进一步可知函数单调性及单调区间:

(1)当x∈(-∞,- 53/72]时,y'<0,此时为减曲线。

(2)当x∈(-53/72,+∞)时,y'>0,此时为凹曲线。

曲线y^3=36x^2+53x+22的主要性质

  • ※.曲线的凸凹性

主要思路是求出曲线方程的二阶导数,再判断函数的凸凹性性。

∵y'=(1/3)(72x+53)*y^(-2)

∴y"=(1/3)[72*y^(-2)+( 72x+53)*(-2)*y^(-3)*y']

=(2/3)[36y^(-2)-(72x+53)y^(-3)*y']

=(2/3)[36y^(-2)-(72x+53)y^(-3)*(1/3)(72x+53)*y^(-2)]

=(2/9)[108y^(-2)-(72x+53)^2*y^(-5)]

=(2/9)[108y^3-(72x+53)^2]*y^(-5)

曲线y^3=36x^2+53x+22的主要性质

将y^3代入上式得到:

y"=(2/9)[108(36x^2+53x+22)-(72x+53)^2]*y^(-5)

=(2/9)(-1296x^2-1908x+2376-2809)*y^(-5)

=(-2/9)(1296x^2+1908x+433)*y^(-5)

对于g(x)=36x^2+53x+22

判别式△=2809-3168=-359<0;

则g(x)在定义上为正数,即y^(-5)>0。

曲线y^3=36x^2+53x+22的主要性质

令y"=0,则:1296x^2+1908x+433=0

x1,2=(-53±1√4541)/72,此时:x1≈-1.67;x2≈0.19。

1)x∈(0.19,+∞)时,y"<0,此时曲线为凸曲线。

2)x∈[-1.67,0.19]时,y">0,此时曲线为凹曲线。

3)x∈(-∞,-1.67)时,y"<0,此时曲线为凸曲线。

  • ※.曲线的极限

Lim(x→-∞)y=lim(x→-∞) (36x^2+53x+22)^(-1/3)=+∞,

Lim(x→+∞)y=lim(x→+∞) (36x^2+53x+22)^(-1/3)=+∞。

曲线y^3=36x^2+53x+22的主要性质