视频字幕
我们来分析两个积分函数的性质。函数f(x)是从0到x对e的t平方乘以sin t的积分,函数g(x)是从0到x对e的t平方积分再乘以sin平方x。我们需要判断x等于0是否为这两个函数的极值点,以及原点是否为它们图像的拐点。
现在我们分析函数f(x)的导数。根据莱布尼茨积分法则,变上限积分的导数等于被积函数在上限处的值。因此f的一阶导数等于e的x平方乘以sin x。继续求二阶导数,运用乘积法则得到2x乘以e的x平方乘以sin x加上e的x平方乘以cos x。在x等于0处,一阶导数为0,二阶导数为1。
现在分析函数g(x)的导数。g(x)是两个函数的乘积,设u(x)为积分部分,v(x)为sin平方x。运用乘积法则,g的一阶导数等于u'乘以v加上u乘以v'。其中u'等于e的x平方,v'等于2sinx乘以cosx。在x等于0处,g'(0)等于0,通过进一步计算可得g''(0)也等于0。这与f(x)的情况形成对比。
现在判定极值点。极值点的必要条件是一阶导数为零,充分条件是二阶导数不为零。对于f(x),f'(0)等于0,f''(0)等于1大于0,所以x等于0是f(x)的极小值点。对于g(x),虽然g'(0)等于0,但g''(0)也等于0,二阶导数测试失效。通过更高阶分析可知x等于0不是g(x)的极值点。
现在判定拐点。拐点的必要条件是二阶导数为零,充分条件是二阶导数在该点处变号。对于f(x),f''(0)等于1不等于0,所以原点不是f(x)的拐点。对于g(x),g''(0)等于0,需要检查更高阶导数。通过计算发现g的三阶导数在0处也为0,但四阶导数为24大于0,说明原点是g(x)的拐点。