7.3 Sketching Gradient Functions

练习题

Exercise 7C - 绘制梯度函数

根据给定的函数图像,为每个图绘制对应的梯度函数图像。在单独的坐标轴上绘制,标出曲线与x轴相交或相切点的坐标,并给出任何渐近线的方程。

1

练习题1:基本梯度函数绘制

为以下各图绘制对应的梯度函数图像,标出与x轴相交或相切的点,并给出渐近线方程。

图a)图b)

图a 图b

你的答案

1. 识别原函数的极值点和拐点;2. 分析各区间的斜率符号;3. 找出渐近线的位置;4. 按照特征对应关系绘制。

2

练习题2:复杂函数梯度函数绘制

为以下各图绘制对应的梯度函数图像,标出与x轴相交或相切的点,并给出渐近线方程。

图c)图d)

图c 图d

你的答案

1. 注意识别垂直渐近线和水平渐近线;2. 分析拐点和极值点的位置;3. 确定各区间的增减性;4. 综合所有特征绘制。

3

练习题3:特殊函数分析

为以下各图绘制对应的梯度函数图像,标出与x轴相交或相切的点,并给出渐近线方程。

图e)图f)

图e 图f

你的答案

1. 特别注意渐近线的位置和类型;2. 分析函数在不同区间的行为;3. 找出所有关键特征点;4. 按照对应关系绘制。

P2

问题P2:多项式函数分析

题目描述:函数 \( f(x) = (x + 1)(x - 4)^2 \)

a) 绘制函数 \( y = f(x) \) 的图像。

b) 在单独的坐标轴上绘制梯度函数 \( y = f'(x) \) 的图像。

c) 证明 \( f'(x) = (x - 4)(3x - 2) \)。

d) 用导数确定梯度函数与坐标轴相交的确切坐标。

你的答案

a) 这是一个三次函数,在x=-1和x=4处有零点,x=4是重零点;b) 先求导数,然后分析特征;c) 展开原函数后求导,或用乘积法则;d) 令f'(x)=0求驻点,令f'(x)=0和f''(x)=0求拐点。

答案与解析

练习题1答案

每个练习题都需要根据原函数的特征绘制梯度函数。关键是识别极值点(对应相交)、拐点(对应相切)、渐近线和斜率符号。

问题P2答案

c) 证明:\( f(x) = (x + 1)(x - 4)^2 = (x + 1)(x^2 - 8x + 16) = x^3 - 7x^2 + 8x + 16 \)

\( f'(x) = 3x^2 - 14x + 8 = (x - 4)(3x - 2) \)

d) 与x轴交点:\( x = \frac{2}{3} \) 和 \( x = 4 \)

解析

先展开原函数,然后求导数。因式分解导数表达式,求出驻点。