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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2x3-ax2+6bx在x=-1处有极大值7.

(Ⅰ)求f(x)的解析式;

(Ⅱ)求f(x)在x=1处的切线方程.

正确答案

解:(1)求导数,得f′(x)=6x2-2ax+6b,

∵x=-1处函数有极大值7;

,解之得a=3且b=-2

由此可得,f(x)的解析式为f(x)=2x3-3x2-12x;

(2)由(1)得f‘(x)=6x2-6x-12

∴曲线f(x)在x=1处的切线斜率k=f'(1)=-12

切点坐标为(1,f(1)),即(1,-13)

所求切线方程为y+13=-12(x-1),即y=-12x-1.

解析

解:(1)求导数,得f′(x)=6x2-2ax+6b,

∵x=-1处函数有极大值7;

,解之得a=3且b=-2

由此可得,f(x)的解析式为f(x)=2x3-3x2-12x;

(2)由(1)得f‘(x)=6x2-6x-12

∴曲线f(x)在x=1处的切线斜率k=f'(1)=-12

切点坐标为(1,f(1)),即(1,-13)

所求切线方程为y+13=-12(x-1),即y=-12x-1.

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=x3+(a+1)x2+(a+1)x+a,在其定义域内既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是(  )

A-1<a<2

Ba>2或a<-1

Ca<-1

Da>2

正确答案

B

解析

解:函数f(x)的定义域为R,f′(x)=3x2+2(a+1)x+a+1,

∵f(x)在其定义域内既有极大值又胡极小值,∴3x2+2(a+1)x+(a+1)=0有两个不相等的实数根,

∴△=4(a+1)2-12(a+1)>0解得:a<-1或a>2.

故选择:B.

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=ex-ax有两个零点x1<x2,则下列说法错误的是(  )

Aa>e

Bx1+x2>2

Cx1x2>1

D有极小值点x0,且x1+x2<2x0

正确答案

C

解析

解:∵f(x)=ex-ax,

∴f′(x)=ex-a,令f′(x)=ex-a>0,

①当a≤0时,f′(x)=ex-a>0在x∈R上恒成立,

∴f(x)在R上单调递增.

②当a>0时,∵f′(x)=ex-a>0,∴ex-a>0,解得x>lna,

∴f(x)在(-∞,lna)单调递减,在(lna,+∞)单调递增.

∵函数f(x)=ex-ax有两个零点x1<x2

∴f(lna)<0,a>0,

∴elna-alna<0,

∴a>e,A正确;

a=,f(2)=e2-2a=0,∴x2=2,f(0)=1>0,∴0<x1<1,∴x1+x2>2,正确;

f(0)=1>0,∴0<x1<1,x1x2>1,不正确;

f(x)在(-∞,lna)单调递减,在(lna,+∞)单调递增,∴有极小值点x0=lna,且x1+x2<2x0=2lna,正确.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

设f′(x)为函数f(x)的导函数,已知x2f′(x)+xf(x)=lnx,f(1)=,则下列结论正确的是(  )

Axf(x)在(0,+∞)单调递增

Bxf(x)在(1,+∞)单调递减

Cxf(x)在(0,+∞)上有极大值

Dxf(x)在(0,+∞)上有极小值

正确答案

D

解析

解:由x2f′(x)+xf(x)=lnx得x>0,

则xf′(x)+f(x)=

即[xf(x)]′=

设g(x)=xf(x),

即g′(x)=>0得x>1,由g′(x)<0得0<x<1,

即当x=1时,函数g(x)=xf(x)取得极小值g(1)=f(1)=

故选:D

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题型:简答题
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简答题

已知

(1)若函数f(x)在区间(a,a+1)上有极值,求实数a的取值范围;

(2)若关于x的方程f(x)=x2-2x+k有实数解,求实数k的取值范围;

(3)当n∈N*,n≥2时,求证:

正确答案

解:(1)∵,∴

∴当x∈(0,1)时,f‘(x)>0;当x∈(1,+∞)时,f'(x)<0;

∴函数f(x)在区间(0,1)上为增函数;在区间(1,+∞)为减函数(3分)

∴当x=1时,函数f(x)取得极大值,而函数f(x)在区间(a,a+1)有极值.

,解得0<a<1

(2)由(1)得f(x)的极大值为f(1)=1,令g(x)=x2-2x+k,

所以当x=1时,函数g(x)取得最小值g(1)=k-1,

又因为方程f(x)=x2-2x+k有实数解,那么k-1≤1,即k≤2,所以实数k的取值范围是:k≤2

解法二:∵f(x)=x2-2x+k,∴

令h(x)=,所以h'(x)=+2-2x,当x=1时,h'(x)=0

当x∈(0,1)时,h'(x)>0;

当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0

∴当x=1时,函数h(x)取得极大值为h(1)=2

∴当方程f(x)=x2-2x+k有实数解时,k≤2.)

(3)∵函数f(x)在区间(1,+∞)为减函数,而

,∴,即

∴lnn=ln2-ln1+ln3-ln2+…+lnn-ln(n-1)<

而n•f(n)=1+lnn,

,结论成立

解析

解:(1)∵,∴

∴当x∈(0,1)时,f‘(x)>0;当x∈(1,+∞)时,f'(x)<0;

∴函数f(x)在区间(0,1)上为增函数;在区间(1,+∞)为减函数(3分)

∴当x=1时,函数f(x)取得极大值,而函数f(x)在区间(a,a+1)有极值.

,解得0<a<1

(2)由(1)得f(x)的极大值为f(1)=1,令g(x)=x2-2x+k,

所以当x=1时,函数g(x)取得最小值g(1)=k-1,

又因为方程f(x)=x2-2x+k有实数解,那么k-1≤1,即k≤2,所以实数k的取值范围是:k≤2

解法二:∵f(x)=x2-2x+k,∴

令h(x)=,所以h'(x)=+2-2x,当x=1时,h'(x)=0

当x∈(0,1)时,h'(x)>0;

当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0

∴当x=1时,函数h(x)取得极大值为h(1)=2

∴当方程f(x)=x2-2x+k有实数解时,k≤2.)

(3)∵函数f(x)在区间(1,+∞)为减函数,而

,∴,即

∴lnn=ln2-ln1+ln3-ln2+…+lnn-ln(n-1)<

而n•f(n)=1+lnn,

,结论成立

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