f(x)=(3x-1)³√(15x+20)²的单调和凸凹性质解析

本文介绍函数y=(3x-1)³√(15x+20)²的定义域、单调性、凸凹性、极限等性质,并通过函数导数工具,计算函数y=(3x-1)³√(15x+20)²的单调和凸凹区间。

方法/步骤

1、★.函数的定义域

根据函数特征,可知函数的自变量x可以取任意实数,所以函数y=(3x-1)³√(15x+20)²的定义域为:(-∞,+∞)。

 

2、★.函数的单调性

用函数的导数知识来判断,具体步骤如下:

y=(3x-1)³√(15x+20)²,函数y对x求导,得:

y’=3*³√(15x+20)²+(3x-1)*30/[3*³√(15x+20)],

=[9(15x+20)+30(3x-1)]/[3*³√(15x+20)],

=(225x+150)/[3*³√(15x+20)],

令y’=0,则225x+150=0,即:

x=-2/3。下面需要判断导数y’的符号问题,

3、分母零点x0=-4/3,又函数的定义域为全体实数,则有:

(1)当x∈(-∞,-4/3]和[-2/3,+∞]时,y’>0,

此时函数y为增函数,该区间为增区间。

(2)当x∈(-4/3,-2/3)时,y’<0,

此时函数y为减函数,该区间为减区间。

进一步可得,在x=-4/3取得极大值,在x=-2/3处取得极小值,所以:y极大值=f(-4/3)=0,

y极小值=f(-2/3)=-3/1*³√100。

4、★.函数的极限

lim(x→-∞)(3x-1)³√(15x+20)²=-∞

lim(x→+∞)(3x-1)³√(15x+20)²=+∞

5、★.函数的凸凹性

∵y’=(225x+150)/[3*³√(15x+20)],

∴y”={225*³√(15x+20)-(225x+150)*15/[3*³√(15x+20)^2]}/[3*³√(15x+20)^2]

=[3*225*(15x+20)-(225x+150)*15]/[9*³√(15x+20)^4]

=250/1*(3x+5)/³√(15x+20)^4].

6、令y”=0,则3x+5=0,求出x=-5/3,

此时,函数凸凹性及凸凹区间为:

(1)当x∈(-∞,-5/3)时,y”<0,则此时函数为凸函数。

(2)当x∈[-5/3,+∞)时,y”>0,则此时函数为凹函数。

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