- 函数的极值与导数的关系
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(2015秋•眉山校级月考)设函数f(x)=(1+x)2-mln(1+x),g(x)=x2+x+a.
(Ⅰ)当a=0时,f(x)≥g(x)在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)当m=2时,若函数h(x)=f(x)-g(x)在[0,2]上恰有两个不同的零点,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(I)当a=0时,f(x)≥g(x)即(1+x)2-mln(1+x)≥x2+x.
由于f(x)≥g(x)在(0,+∞)上恒成立,∴m≤,
令h(x)=,h′(x)=
.
令h′(x)>0,解得x>e-1,此时函数h(x)单调递增;令h′(x)<0,解得0<x<e-1,此时函数h(x)单调递减.
∴当x=e-1时,函数h(x)取得最小值,h(e-1)=e.
∴m≤e.
∴实数m的取值范围是m≤e.
(II)当m=2时,若函数h(x)=f(x)-g(x)=1+x-2ln(1+x)-a,
h′(x)=1-=
,
当x∈[0,1)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;当x∈(1,2]时,h′(x)<0,函数h(x)单调递增.
∴当x=1时,函数h(x)取得最小值,h(1)=2-2ln2-a;
又h(0)=1-a,h(2)=3-2ln3-a.∴h(2)<h(0).
∵函数h(x)在[0,2]上恰有两个不同的零点,
∴,
解得:2-2ln2<a≤3-2ln3,
∴实数a的取值范围是(2-2ln2,3-2ln3].
解析
解:(I)当a=0时,f(x)≥g(x)即(1+x)2-mln(1+x)≥x2+x.
由于f(x)≥g(x)在(0,+∞)上恒成立,∴m≤,
令h(x)=,h′(x)=
.
令h′(x)>0,解得x>e-1,此时函数h(x)单调递增;令h′(x)<0,解得0<x<e-1,此时函数h(x)单调递减.
∴当x=e-1时,函数h(x)取得最小值,h(e-1)=e.
∴m≤e.
∴实数m的取值范围是m≤e.
(II)当m=2时,若函数h(x)=f(x)-g(x)=1+x-2ln(1+x)-a,
h′(x)=1-=
,
当x∈[0,1)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;当x∈(1,2]时,h′(x)<0,函数h(x)单调递增.
∴当x=1时,函数h(x)取得最小值,h(1)=2-2ln2-a;
又h(0)=1-a,h(2)=3-2ln3-a.∴h(2)<h(0).
∵函数h(x)在[0,2]上恰有两个不同的零点,
∴,
解得:2-2ln2<a≤3-2ln3,
∴实数a的取值范围是(2-2ln2,3-2ln3].
函数y=x3-3x2-9x(-2<x<2)有( )
正确答案
解析
解:y′=3x2-6x-9=0,得x=-1,x=3,
由于-2<x<2,
则当-2<x<-1时,y′>0;当-1<x<2时,y′<0,
当x=-1时,y极大值=5;x取不到3,无极小值.
故选:C
函数f(x)=x3-3ax+b(a>0)的极大值为6,极小值为2,则f(x)的减区间是( )
正确答案
解析
解::令f′(x)=3x2-3a=0,得x=±,
∵函数f(x)=x3-3ax+b(a>0)的极大值为6,极小值为2,
∴f()=2,f(-
)=6,
得a=1,b=4,
∴f′(x)=3x2-3<0,解得-1<x<1
∴f(x)的减区间是(-1,1).
故选A.
设a为常数,求函f(x)=x-2lnx+2a的极值.
正确答案
解:因为=
=0⇒x=2.
又∵x>0,
∴0<x<2时,f′(x)>0⇒f(x)为增函数;
x>2时,f′(x)<0,的f(x)为减函数.
故当x=2时,f(x)取得极值2-2ln2+2a.
解析
解:因为=
=0⇒x=2.
又∵x>0,
∴0<x<2时,f′(x)>0⇒f(x)为增函数;
x>2时,f′(x)<0,的f(x)为减函数.
故当x=2时,f(x)取得极值2-2ln2+2a.
已知函数y=aex+3x,x∈R,a∈R,有大于零的极值点,则( )
正确答案
解析
解:求导函数,可得y′=aex+3
若函数在x∈R上有大于零的极值点,即y′=aex+3=0有正根.
显然有a<0,
此时x=ln(- ).
由x>0,得参数a的范围为a<-3.
综上知,a<-3.
故选B.
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