- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
已知在
处有极值,则( )
正确答案
解析
解:求导函数,可得y′=acosx+cos3x
∵在
处有极值,
∴时,y′=acos
+cosπ=0
∴a=2
故选B.
若函数f(x)=x(x-c)2在x=2处有极大值,则常数c为( )
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=x(x-c)2=x3-2cx2+c2x,它的导数为f′(x)=3x2-4cx+c2,
由题意知,在x=2处的导数值为 12-8c+c2=0,∴c=6,或 c=2,
又函数f(x)=x(x-c)2在x=2处有极大值,故导数值在x=2处左侧为正数,右侧为负数.
当c=2时,f′(x)=3x2-8x+4=3(x-)(x-2),不满足导数值在x=2处左侧为正数,右侧为负数.
当c=6时,f′(x)=3x2-24x+36=3(x2-8x+12)=3(x-2)(x-6),
满足导数值在x=2处左侧为正数,右侧为负数.故 c=6.
故选 B.
若函数f(x)=x3-3bx2+3bx有两个极值点,则实数b的取值范围是( )
正确答案
解析
解:由题意,f′(x)=3x2-6bx+3b,
∵f(x)=x3-3bx2+3bx,有有两个极值点,
∴方程f′(x)=0必有两个不等实根,
∴△>0,即(-6b)2-4×3×3b>0,
解得,b<0,或b>1.
故选C.
“a=1”是“函数f(x)=x3+
ax2+
ax+1没有极值”的( )
正确答案
解析
解:函数f(x)=x3+
ax2+
ax+1在R上没有极值点,
即函数的导数等于0无解或有唯一解(但导数在点的两侧符号相同).
函数f(x)=x3+
ax2+
ax+1 的导数为 f′(x)=x2+ax+
,
∴△=a2-2a≤0,∴0≤a≤2,
由于“a=1”⇒“0≤a≤2”;反之不成立.
故“a=1”是“函数f(x)=x3+
ax2+
ax+1没有极值”的充分不必要条件.
故选A.
已知函数f(x)=(a∈R)
(Ⅰ)求f(x)的极值;
(Ⅱ)若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有公共点,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)设各项为正的数列{an}满足:,求证:
.
正确答案
(Ⅰ)解:函数的定义域为(0,+∞),求导数,
令f′(x)=0得x=e1-a,
当x∈(0,e1-a)时,f′(x)>0,∴f(x)是增函数;
当x∈(e1-a,+∞),f′(x)<0,∴f(x)是减函数;
∴f(x)在x=e1-a处取得极大值,f(x)极大值=f(e1-a)=ea-1,无极小值.
(Ⅱ)解:①当e1-a<e2,即a>-1时,
由(Ⅰ)知,f(x)在(0,e1-a)上是增函数,在(e1-a,e2)上是减函数,
∴…(7分)
∵若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有公共点,
∴ea-1≥1
∴a≥1
∵a>-1,∴a≥1
②当e1-a≥e2,即a≤-1时,f(x)在区间(0,e2]上是增函数,
∴f(x)在区间(0,e2]上的最大值为f(e2)=
∴原问题等价于
∴a≥e2-2
∵a≤-1,∴无解
综上,实数a的取值范围是[1,+∞).
(Ⅲ)证明:令a=1,由(Ⅰ)知,,∴lnx≤x-1,
∵a1=1,假设,则ak+1=lnak+ak+2>1,故
从而an+1=lnan+an+2≤2an+1
∴
即,
∴.
解析
(Ⅰ)解:函数的定义域为(0,+∞),求导数,
令f′(x)=0得x=e1-a,
当x∈(0,e1-a)时,f′(x)>0,∴f(x)是增函数;
当x∈(e1-a,+∞),f′(x)<0,∴f(x)是减函数;
∴f(x)在x=e1-a处取得极大值,f(x)极大值=f(e1-a)=ea-1,无极小值.
(Ⅱ)解:①当e1-a<e2,即a>-1时,
由(Ⅰ)知,f(x)在(0,e1-a)上是增函数,在(e1-a,e2)上是减函数,
∴…(7分)
∵若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有公共点,
∴ea-1≥1
∴a≥1
∵a>-1,∴a≥1
②当e1-a≥e2,即a≤-1时,f(x)在区间(0,e2]上是增函数,
∴f(x)在区间(0,e2]上的最大值为f(e2)=
∴原问题等价于
∴a≥e2-2
∵a≤-1,∴无解
综上,实数a的取值范围是[1,+∞).
(Ⅲ)证明:令a=1,由(Ⅰ)知,,∴lnx≤x-1,
∵a1=1,假设,则ak+1=lnak+ak+2>1,故
从而an+1=lnan+an+2≤2an+1
∴
即,
∴.
扫码查看完整答案与解析