- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
设函数f(x)=x2ex-1+ax3+bx2,已知x=-2和x=1为f(x)的极值点.
(1)求a和b的值;
(2)讨论f(x)的单调性.
正确答案
解:显然f(x)的定义域为R.
(1)f‘(x)=2xex-1+x2ex-1+3ax2+2bx=xex-1(x+2)+x(3ax+2b),(2分)
由x=-2和x=1为f(x)的极值点,得(4分)
即(5分)
解得(7分)
(2)由(1)得f'(x)=x(x+2)(ex-1-1).(8分)
令f'(x)=0,得x1=-2,x2=0,x3=1.(10分)f'(x)、f(x)随x的变化情况如下表:(13分)
从上表可知:函数f(x)在(-2,0)和(1,+∞)上是单调递增的,在(-∞,-2)和(0,1)上是单调递减的.(14分)
解析
解:显然f(x)的定义域为R.
(1)f‘(x)=2xex-1+x2ex-1+3ax2+2bx=xex-1(x+2)+x(3ax+2b),(2分)
由x=-2和x=1为f(x)的极值点,得(4分)
即(5分)
解得(7分)
(2)由(1)得f'(x)=x(x+2)(ex-1-1).(8分)
令f'(x)=0,得x1=-2,x2=0,x3=1.(10分)f'(x)、f(x)随x的变化情况如下表:(13分)
从上表可知:函数f(x)在(-2,0)和(1,+∞)上是单调递增的,在(-∞,-2)和(0,1)上是单调递减的.(14分)
函数f(x)=x3-2cx2+c2x在x=2处有极大值,则常数c的值为( )
正确答案
解析
解:f′(x)=3x2-4cx+c2,
∵函数f(x)=x3-2cx2+c2x在x=2处有极大值,∴f′(2)=3×22-4c×2+c2=0,解得c=2或6.
当c=2时,f′(x)=3x2-8x+4=(3x-2)(x-2),在x=2处取得极小值,不符合题意,应舍去;
当c=6时,f′(x)=3x2-24x+36=3(x-2)(x-6),在x=2处取得极大值,符合题意,因此c=6.
故选C.
已知函数f(x)=x•ex+ax2+bx在x=0和x=1时都取得极值.
(Ⅰ)求a和b的值;
(Ⅱ)若存在实数x∈[1,2],使不等式成立,求实数t的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)f′(x)=ex+xex+2ax+b,
因为f(x)在x=0和x=1时取得极值,
所以有,即
,解得
,经检验符号条件,
故a=-e,b=-1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
即存在实数x∈[1,2],使xex-ex2-tx≤0成立,即ex-ex-t≤0,
令g(x)=ex-ex-t,则g′(x)=ex-e≥0恒成立,
所以g(x)在[1,2]上单调递增,∴g(x)最小=g(1)=e-e-t≤0,
∴t∈[0,+∞)
解析
解:(Ⅰ)f′(x)=ex+xex+2ax+b,
因为f(x)在x=0和x=1时取得极值,
所以有,即
,解得
,经检验符号条件,
故a=-e,b=-1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
即存在实数x∈[1,2],使xex-ex2-tx≤0成立,即ex-ex-t≤0,
令g(x)=ex-ex-t,则g′(x)=ex-e≥0恒成立,
所以g(x)在[1,2]上单调递增,∴g(x)最小=g(1)=e-e-t≤0,
∴t∈[0,+∞)
已知函数f(x)=ln(2+3x)-x2.
(1)求函数y=f(x)的极大值;
(2)令g(x)=f(x)+x2+(m-1)x(m为实常数),试判断函数g(x)的单调性;
(3)若对任意x∈,不等式|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0均成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)∵f(x)=ln(2+3x)-x2,∴函数y=f(x)的定义域为(
).
由=
,得x=
,
当x∈时,f′(x)>0,当x∈
时,f′(x)<0.
∴y=f(x)在上为增函数,在
上为减函数,
∴函数f(x)的极大值为.
(2)由g(x)=f(x)+x2+(m-1)x,
得g(x)=ln(2+3x)+(m-1)x (x>),
所以.
①当m-1=0,即m=1时,,∴g(x)在
上为增函数;
②当m-1≠0,即m≠1时,.
由g′(x)=0,得:,∵
,
∴1°若m>1,则,
,∴x>-
时,g′(x)>0,∴g(x)在
上为增函数;
2°若m<1,则,∴当x∈
时,g′(x)>0;当x∈
时,
g′(x)<0,∴g(x)在上为增函数,在
上为减函数.
综上可知,当m≥1时,g(x)在上为增函数;
当m<1时,g(x)在上为增函数,在
上为减函数.
(3)∵,
由|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0,得:,
∵x∈,∴0≤
,而|a-lnx|≥0,
∴要对任意,不等式|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0均成立,
须与|a-lnx|不同时为0.
因当且仅当时,
=0,所以为满足题意必有
,即a≠
.
故对任意x∈,不等式|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0均成立的实数a的取值范围是{a|a
}.
解析
解:(1)∵f(x)=ln(2+3x)-x2,∴函数y=f(x)的定义域为(
).
由=
,得x=
,
当x∈时,f′(x)>0,当x∈
时,f′(x)<0.
∴y=f(x)在上为增函数,在
上为减函数,
∴函数f(x)的极大值为.
(2)由g(x)=f(x)+x2+(m-1)x,
得g(x)=ln(2+3x)+(m-1)x (x>),
所以.
①当m-1=0,即m=1时,,∴g(x)在
上为增函数;
②当m-1≠0,即m≠1时,.
由g′(x)=0,得:,∵
,
∴1°若m>1,则,
,∴x>-
时,g′(x)>0,∴g(x)在
上为增函数;
2°若m<1,则,∴当x∈
时,g′(x)>0;当x∈
时,
g′(x)<0,∴g(x)在上为增函数,在
上为减函数.
综上可知,当m≥1时,g(x)在上为增函数;
当m<1时,g(x)在上为增函数,在
上为减函数.
(3)∵,
由|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0,得:,
∵x∈,∴0≤
,而|a-lnx|≥0,
∴要对任意,不等式|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0均成立,
须与|a-lnx|不同时为0.
因当且仅当时,
=0,所以为满足题意必有
,即a≠
.
故对任意x∈,不等式|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0均成立的实数a的取值范围是{a|a
}.
已知三次函数f(x)=ax3-x2+x在(0,+∞)存在极大值点,则a的范围是( )
正确答案
解析
解:由题意知,f′(x)=3ax2-2x+1,
∵三次函数f(x)=ax3-x2+x在(0,+∞)存在极大值点,
∴f′(x)=3ax2-2x+1=0有两个不同的正实数根或一正一负根,
①当a>0时,此时3ax2-2x+1=0有两个不同的正实数根,
∴,即0<a<
,
②当a<0时,此时3ax2-2x+1=0有一正一负根,
只须△>0,即4-12a>0,⇒a,
∴a<0
综上,则a的范围是
故选D.
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