- 函数的极值与导数的关系
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已知函数f(x)=x3+ax2+bx+3的单调递减区间为,单调递增区间为
和(1,+∞).
(1)求f(x)的解析式;
(2)若t∈R,试讨论关于x的方程f(x)=2x2+8x+t的实数根的个数.
正确答案
解:(1)f‘(x)=3x2+2ax+b
由题设得f'(x)=0的根为或x=1
由此求得a=b=-1
故f(x)=x3-x2-x+3
(2)g(x)=f(x)-(2x2+8x+t)=x3-3x2-9x+3-t
令g'(x)=3x2-6x-9=0,得x=-1或x=3
g(x)极大值=g(-1)=8-t,g(x)极小值=g(3)=-24-t
∴当8-t<0,即t>8时,原方程有一个实数根;
当8-t=0,即t=8时,原方程有两个实数根;
即-24<t<8时,原方程有三个实数根;
当-24-t=0,即t=-24时,原方程有两个实数根;
当-24-t>0,即t<-24时,原方程有一个实数根.
综上,当t=-24或t=8时,原方程有两个实数根;
当t<-24或t>8时,原方程有两个实数根;
当-24<t<8时,原方程有三个实数根.
解析
解:(1)f‘(x)=3x2+2ax+b
由题设得f'(x)=0的根为或x=1
由此求得a=b=-1
故f(x)=x3-x2-x+3
(2)g(x)=f(x)-(2x2+8x+t)=x3-3x2-9x+3-t
令g'(x)=3x2-6x-9=0,得x=-1或x=3
g(x)极大值=g(-1)=8-t,g(x)极小值=g(3)=-24-t
∴当8-t<0,即t>8时,原方程有一个实数根;
当8-t=0,即t=8时,原方程有两个实数根;
即-24<t<8时,原方程有三个实数根;
当-24-t=0,即t=-24时,原方程有两个实数根;
当-24-t>0,即t<-24时,原方程有一个实数根.
综上,当t=-24或t=8时,原方程有两个实数根;
当t<-24或t>8时,原方程有两个实数根;
当-24<t<8时,原方程有三个实数根.
已知函数f(x)=x3+
ax2+bx+c在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,且满足x1∈(0,1),x2∈(1,2),则
的取值范围是______.
正确答案
[2,
)
解析
解:∵函数f(x)=
x3+
ax2+bx+c在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,
∴x1,x2是导函数f′(x)=x2+ax+b的两根
由于导函数f′(x)=x2+ax+b的图象开口朝上且x1∈(0,1),x2∈(1,2),
∴
满足条件的约束条件的可行域如图所示:
令Z=,则其几何意义是区域内的点与(0,3)连线的斜率,
∴由,可得a=-3,b=2
∴∈(
)
∵=
,
∴=
时,
的最小值为
,
=
时,
=
∴的取值范围是[2
,
),
故答案为:[2,
).
已知函数f(x)=ax+lnx
(1)试讨论f(x)的极值
(2)设g(x)=x2-2x+2,若对∀x1∈(0,+∞),∃x2∈[0,1],使得f(x1)<g(x2),求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),.
当a≥0时f‘(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上为增函数,此时函数不存在极值.
当a<0时,由f'(x)>0,解得,此时函数递增.由f'(x)<0,解得
此时函数递减.此时函数在x=-
处取得极小值.无极大值.
综上所述:当a≥0时,函数不存在极值.
当a<0时,函数在x=-处取得极小值.无极大值.
(2)对∀x1∈(0,+∞),∃x2∈[0,1],使得f(x1)<g(x2),恒成立
由(1)知当a≥0时,f(x1)在(0,+∞)上为增函数,f(x1)无最大值;
当a<0时,
又g(x2)=x22-2x2+2在x2∈[0,1]上单调递减,所以g(x2)max=g(0)=2.
所以,解得a<-e-3.
所以,实数a的取值范围是(-∞,-e-3).
解析
解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),.
当a≥0时f‘(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上为增函数,此时函数不存在极值.
当a<0时,由f'(x)>0,解得,此时函数递增.由f'(x)<0,解得
此时函数递减.此时函数在x=-
处取得极小值.无极大值.
综上所述:当a≥0时,函数不存在极值.
当a<0时,函数在x=-处取得极小值.无极大值.
(2)对∀x1∈(0,+∞),∃x2∈[0,1],使得f(x1)<g(x2),恒成立
由(1)知当a≥0时,f(x1)在(0,+∞)上为增函数,f(x1)无最大值;
当a<0时,
又g(x2)=x22-2x2+2在x2∈[0,1]上单调递减,所以g(x2)max=g(0)=2.
所以,解得a<-e-3.
所以,实数a的取值范围是(-∞,-e-3).
设函数f(x)的定义域为R,x0(x0≠0)是f(x)的极大值点,以下结论一定正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A项,-f(-x)是把f(x)的图象关于原点做对称,因此-x0是-f(-x)的极小值点;
对于B项,x0(x0≠0)是f(x)的极大值点,不一定是最大值点,因此不能满足在整个定义域上值最大;
对于C项,f(-x)是把f(x)的图象关于y轴对称,因此,-x0是f(-x)的极大值点;
对于D项,-f(x)是把f(x)的图象关于x轴对称,因此,-x0是-f(x)的极大值点;
故选:A.
已知函数f(x)=x2-7x+6lnx.
(Ⅰ)求f(x)的图象在点处(1,-6)的切线方程;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间和极值.
正确答案
解:(Ⅰ)∵
∴k=f′(1)=2-7+6=1
所以切线方程为y+6=x-1,即x-y-7=0
(Ⅱ)由于,令f′(x)=0,得
所以f(x)的单调增区间是:,(2,+∞);单调减区间是:
极大值为,极小值为f(2)=-10+6ln2.
解析
解:(Ⅰ)∵
∴k=f′(1)=2-7+6=1
所以切线方程为y+6=x-1,即x-y-7=0
(Ⅱ)由于,令f′(x)=0,得
所以f(x)的单调增区间是:,(2,+∞);单调减区间是:
极大值为,极小值为f(2)=-10+6ln2.
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