- 函数的单调性与导数的关系
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已知函数f(x)=x3+x2-3a2x-2a-25
(1)若函数f(x)在(-1,1)上单调递减,求实数a的取值范围;
(2)若a>0,当0≤x≤3时f(x)≤x2+a恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)由题意得f′(x)=3x2+2x-3a2≤0对x∈[-1,1]恒成立,
∴,解得:a≤-
或a≥
,
(2)由题意得x3-3a2x-3a-25≤0对x∈[0,3]恒成立,
令h(x)=x3-3a2x-3a-25,
则h′(x)=3(x+a)(x-a),
∴h(x)在[0,a]递减,在[a,+∞)递增,
当a≥3时,h(0)=-3a-25≤0,满足题意,
当0<a<3时,,
解得:≤a≤3,
综上:a≥.
解析
解:(1)由题意得f′(x)=3x2+2x-3a2≤0对x∈[-1,1]恒成立,
∴,解得:a≤-
或a≥
,
(2)由题意得x3-3a2x-3a-25≤0对x∈[0,3]恒成立,
令h(x)=x3-3a2x-3a-25,
则h′(x)=3(x+a)(x-a),
∴h(x)在[0,a]递减,在[a,+∞)递增,
当a≥3时,h(0)=-3a-25≤0,满足题意,
当0<a<3时,,
解得:≤a≤3,
综上:a≥.
已知函数f(x)=alnx-x+,g(x)=x2+x-b.y=f(x)图象恒过定点P,且P点既在y=g(x)图象上,又在y=f(x)的导函数的图象上.
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)设h(x)=,求证:当x>0且x≠1时,h(x)<0;
(Ⅲ)求证:1+(n≥2且n∈N*).
正确答案
解:(Ⅰ)∵,
∴f(x)恒过(1,0),
∴p(1,0),g(1)=0,
∴b=2;
∵,f‘(1)=0,
∴a=2,即a=2,b=2.
(Ⅱ)证:,
即证x>0且x≠1时,f(x),g(x)异号
∵g(x)=x2+x-2=(x-1)(x+2)
∴当x>1时,g(x)>0
∵
∴f(x)在(1,+∞)单调递减,又f(1)=0
∴f(x)<f(1)=0,
∴
∵当0<x<1时,g(x)<0
∴
∴f(x)>f(1)=0,
∴
综上得证.
(Ⅲ)∵令
(n≥2),
∴,
∴
…
∴,
∴.
解析
解:(Ⅰ)∵,
∴f(x)恒过(1,0),
∴p(1,0),g(1)=0,
∴b=2;
∵,f‘(1)=0,
∴a=2,即a=2,b=2.
(Ⅱ)证:,
即证x>0且x≠1时,f(x),g(x)异号
∵g(x)=x2+x-2=(x-1)(x+2)
∴当x>1时,g(x)>0
∵
∴f(x)在(1,+∞)单调递减,又f(1)=0
∴f(x)<f(1)=0,
∴
∵当0<x<1时,g(x)<0
∴
∴f(x)>f(1)=0,
∴
综上得证.
(Ⅲ)∵令
(n≥2),
∴,
∴
…
∴,
∴.
已知函数y=f(x)(x∈R)的图象如图所示,则xf′(x)<0的解集为( )
正确答案
解析
解:∵由图象知函数f(x)在和(2,+∞)上单调递增,∴f′(x)>0,
在上单调递减,∴f′(x)<0,
∴xf′(x)<0的解集为,
故选:B.
函数y=x3-3x2+bx+c的图象如图所示,且与直线y=0在原点相切.
(1)求b、c的值;
(2)求函数的极小值;
(3)求函数的递减区间.
正确答案
解:(1)函数的图象经过(0,0)点,
∴c=0.
又图象与x轴相切于(0,0)点,
y‘=3x2-6x+b,
∴0=3×02-6×0+b,
解得b=0.
(2)y=x3-3x2,
y'=3x2-6x,
当x<2时,y'<0;当x>2时,y'>0.
则当x=2时,函数有极小值-4.
(3)y'=3x2-6x<0,
解得0<x<2,
∴递减区间是(0,2).
解析
解:(1)函数的图象经过(0,0)点,
∴c=0.
又图象与x轴相切于(0,0)点,
y‘=3x2-6x+b,
∴0=3×02-6×0+b,
解得b=0.
(2)y=x3-3x2,
y'=3x2-6x,
当x<2时,y'<0;当x>2时,y'>0.
则当x=2时,函数有极小值-4.
(3)y'=3x2-6x<0,
解得0<x<2,
∴递减区间是(0,2).
如图所示是y=f(x)的导数图象,则正确的判断是( )
①f(x)在(-3,1)上是增函数;②x=-1是f(x)的极小值点;
③f(x)在(2,4)上是减函数,在(-1,2)上是增函数;④x=2是f(x)的极小值点.
正确答案
解析
解:由图象得:f(x)在(-3,-1)递减,在(-1,2)递增,在(2,4)递减,(4,+∞)递增,
∴x=-1是f(x)的极小值点,x=2是f(x)的极大值点,
故②③正确,
故选:B.
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