画出曲线 的草图,标出零点、极值点和拐点坐标。
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完整解法
1. 求曲线的零点(与x轴的交点)
令 ,即 。
因式分解得:。
解得:,,。
故曲线的零点坐标为 ,,。
2. 求一阶导数并确定驻点与极值点坐标
求一阶导数:。
令 ,解得:。
当 时,y = \left(-\dfrac{2\sqrt{3}}{3}
ight)^3 - 4\left(-\dfrac{2\sqrt{3}}{3}
ight) = -\dfrac{24\sqrt{3}}{27} + \dfrac{8\sqrt{3}}{3} = \dfrac{16\sqrt{3}}{9}。
当 时,y = \left(\dfrac{2\sqrt{3}}{3}
ight)^3 - 4\left(\dfrac{2\sqrt{3}}{3}
ight) = \dfrac{24\sqrt{3}}{27} - \dfrac{8\sqrt{3}}{3} = -\dfrac{16\sqrt{3}}{9}。
由于 在 左侧为正、右侧为负,故为极大值点 \left(-\dfrac{2\sqrt{3}}{3}, \dfrac{16\sqrt{3}}{9}
ight);
在 左侧为负、右侧为正,故为极小值点 \left(\dfrac{2\sqrt{3}}{3}, -\dfrac{16\sqrt{3}}{9}
ight)。
3. 求二阶导数并确定拐点坐标
求二阶导数:。
令 ,解得 。
当 时,(曲线凹向向下);当 时,(曲线凹向向上)。
因为二阶导数在 处改变符号,所以 对应点为拐点,坐标为 。
4. 结合关键点坐标与渐近趋势画出曲线草图
- 坐标轴上标出零点 ,,;
- 标出极大值点 \left(-\dfrac{2\sqrt{3}}{3}, \dfrac{16\sqrt{3}}{9} ight)(约 )与极小值点 \left(\dfrac{2\sqrt{3}}{3}, -\dfrac{16\sqrt{3}}{9} ight)(约 );
- 标出拐点 ,注意到函数为奇函数(图象关于原点中心对称);
- 当 时 ,当 时 ;
- 用平滑曲线穿过上述所有关键点,完成草图绘制。
零点坐标:,,
极大值点坐标:\left(-\dfrac{2\sqrt{3}}{3}, \dfrac{16\sqrt{3}}{9}
ight)
极小值点坐标:\left(\dfrac{2\sqrt{3}}{3}, -\dfrac{16\sqrt{3}}{9}
ight)
拐点坐标:
草图绘制:平滑三次曲线通过上述零点,在 处达到极大值,在 处达到极小值,以 为对称中心与拐点,当 时 ,当 时 。
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