题目
[题目]设函数 y=f(x) 由方程 ^3+x(y)^2+(x)^2y+6=0 确-|||-定,求f(x)的极值.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查隐函数求导法、极值的求解方法,以及二阶导数在极值判断中的应用。
解题核心思路:
- 隐函数求导:对原方程两边关于$x$求导,得到$\dfrac{dy}{dx}$的表达式。
- 求驻点:令$\dfrac{dy}{dx}=0$,联立原方程,解出可能的驻点坐标。
- 二阶导数判断极值:对驻点处求二阶导数,根据其符号确定极值类型。
破题关键点:
- 正确求导:隐函数求导时需注意乘积法则和链式法则的应用。
- 联立方程求解:通过$\dfrac{dy}{dx}=0$和原方程联立,排除无解情况,得到唯一驻点。
- 二阶导数符号分析:通过二阶导数的正负判断极值的凹凸性。
1. 求一阶导数$\dfrac{dy}{dx}$
对原方程$y^3 + xy^2 + x^2y + 6 = 0$两边关于$x$求导:
$3y^2 y' + y^2 + 2xy y' + 2xy + x^2 y' = 0$
整理得:
$y' = \dfrac{ -y^2 - 2xy }{ 3y^2 + 2xy + x^2 }$
2. 求驻点
令$\dfrac{dy}{dx} = 0$,即分子为零:
$y^2 + 2xy = 0 \implies y(y + 2x) = 0$
分两种情况讨论:
- 情况1:$y = 0$,代入原方程得$6 = 0$,矛盾,无解。
- 情况2:$y = -2x$,代入原方程:
$(-2x)^3 + x(-2x)^2 + x^2(-2x) + 6 = 0 \implies -6x^3 + 6 = 0 \implies x = 1$
对应$y = -2 \times 1 = -2$,故唯一驻点为$(1, -2)$。
3. 求二阶导数判断极值
对一阶导数表达式再次求导(过程略),带入$x=1$,$y=-2$,$y'=0$,计算得:
$y'' = \dfrac{4}{9} > 0$
二阶导数为正,说明函数在$x=1$处取得极小值,极小值为$y = -2$。