- 利用导数求函数的极值
- 共167题
已知函数,(其中为常数)。
(1)如果函数和有相同的极值点,求的值;
(2)设,问是否存在,使得,若存在,请求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由。
(3)记函数,若函数有5个不同的零点,求实数的取值范围
正确答案
见解析。
解析
(1),则,
令,得或,而在处有极大值,
∴或;综上:或。
(2)假设存在,即存在,使得
,
当时,又,故,则存在,使得
,
当即时,得,;
当即时,得,……6分
无解;综上:。
(3)据题意有有3个不同的实根,有2个不同的实根,且这
5个实根两两不相等。
(ⅰ)有2个不同的实根,只需满足;
(ⅱ)有3个不同的实根,
当即时,在处取得极大值,而,不符合题意,舍;
当即时,不符合题意,舍;
当即时,在处取得极大值,;所以
;
因为(ⅰ)(ⅱ)要同时满足,故;(注:也对)
下证:这5个实根两两不相等,即证:不存在使得和同
时成立.
若存在使得,
由,即,得
,
当时,,不符合,舍去;
当时,既有 ①;
又由,即 ②; 联立①②式,可得;
而当时,没有5个不
同的零点,故舍去,所以这5个实根两两不相等。
综上,当时,函数有5个不同的零点。
知识点
已知函数,其中。
(1)若,求函数的定义域和极值;
(2)当时,试确定函数的零点个数,并证明。
正确答案
见解析
解析
(1)解:函数的定义域为,且. ……………… 1分
. ……………… 3分
令,得,
当变化时,和的变化情况如下:
……………… 4分
故的单调减区间为,;单调增区间为。
所以当时,函数有极小值. ……………… 5分
(2)解:结论:函数存在两个零点。
证明过程如下:
由题意,函数,
因为 ,
所以函数的定义域为. ……………… 6分
求导,得, ………………7分
令,得,,
当变化时,和的变化情况如下:
故函数的单调减区间为;单调增区间为,。
当时,函数有极大值;当时,函数有极小值. ……………… 9分
因为函数在单调递增,且,
所以对于任意,. ……………… 10分
因为函数在单调递减,且,
所以对于任意,. ……………… 11分
因为函数在单调递增,且,,
所以函数在上仅存在一个,使得函数, ………… 12分
故函数存在两个零点(即和). ……………… 13分
知识点
函数的极小值是 。
正确答案
7
解析
略
知识点
已知函数.()。
(1)当时,求函数的极值;
(2)若对,有成立,求实数的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)当时,
=,
令,解得.
当时,得或;
当时,得.
当变化时,,的变化情况如下表:
∴当时,函数有极大值,
当时函数有极小值,
(2)∵,∴对,成立,[来源:学科网ZXXK]
即对成立,---7分
①当时,有,
即,对恒成立,
∵,当且仅当时等号成立,
∴-
②当时,有,
即,对恒成立,
∵,当且仅当时等号成立,
∴
知识点
已知函数,R .
(1)若函数在其定义域上为增函数,求的取值范围;
(2)当时,函数在区间N上存在极值,求的最大
值。
( 参考数值: 自然对数的底数≈)
正确答案
见解析。
解析
(1)解法1:函数的定义域为,
∵, ∴.
∵ 函数在上单调递增,
∴ , 即对都成立.
∴ 对都成立.
当时, , 当且仅当, 即时,取等号。
∴, 即.
∴的取值范围为.
解法2:函数的定义域为,
∵, ∴.
方程的判别式.
① 当, 即时, ,
此时, 对都成立,
故函数在定义域上是增函数.
② 当, 即或时, 要使函数在定义域上为增函数, 只需对都成立。
设, 则得.
故.
综合①②得的取值范围为.
(2)解:当时, .
.
∵ 函数在N上存在极值,
∴ 方程在N上有解,
即方程在N上有解.
令, 由于, 则,
∴函数在上单调递减.
∵,
,
∴函数的零点.
∵方程在 N上有解, N
∴.
∵N,
∴的最大值为.
知识点
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